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中国科学院空间科学战略性先导科技专项实施11年回顾与展望

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中国科学院院刊 2022年第8期37卷 1019-1030页

作者：吴季王赤范全林中国科学院国家空间科学中心学术委员会北京100190 中国科学院国家空间科学中心北京100190

中国科学院空间科学战略性先导科技专项(以下简称“空间科学先导专项”)是中国科学院作为国家战略科技力量主力军,以空间飞行器为平台,瞄准世界科学前沿,从2011年开始布局和实施的前瞻性、战略性重大科技项目。迄今,空间科学先导专项已... 详细信息

中国科学院空间科学战略性先导科技专项(以下简称“空间科学先导专项”)是中国科学院作为国家战略科技力量主力军,以空间飞行器为平台,瞄准世界科学前沿,从2011年开始布局和实施的前瞻性、战略性重大科技项目。迄今,空间科学先导专项已走过了11年的历程,使我国空间科学的发展第一次有了系统性的支持计划,使我国的空间科学家从旁观者、参与者逐渐走近世界空间科学舞台的中央。文章回顾了空间科学先导专项从实施以来的发展历程,包括专项一期在科学前沿领域和在航天技术领域取得的突破,专项二期正在实施的项目情况,以及正在论证中的空间科学未来规划任务的优选项目。习近平总书记2016年在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上明确提出,“必须推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展”,将发展空间科学放到了我国航天科技发展的首要位置上。展望未来,我们要继续瞄准空间科学领域的重大科技前沿,通过实现“从0到1的突破”,使空间科学在建设中国特色社会主义科技强国的过程中,发挥不可替代的作用。

关键词：空间科学科学卫星空间科学先导专项从0到1突破科技强国

我国空间科学卫星任务国际合作管理实践与思考——以中国科学院空间科学战略性先导科技专项为例

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中国科学院院刊 2020年第8期35卷 1032-1040页

作者：王赤李超孙丽琳中国科学院国家空间科学中心北京100190

国际合作是空间科学发展的客观需要,也是我国走近世界空间科学舞台中央的必由之路。中国科学院空间科学战略性先导科技专项(以下简称“空间科学先导专项”)的空间科学卫星系列任务在全生命周期的创新发展链条上开展了全面、广泛、全方... 详细信息

国际合作是空间科学发展的客观需要,也是我国走近世界空间科学舞台中央的必由之路。中国科学院空间科学战略性先导科技专项(以下简称“空间科学先导专项”)的空间科学卫星系列任务在全生命周期的创新发展链条上开展了全面、广泛、全方位、多层次的实质性国际合作,合作伙伴涉及欧洲空间局、欧洲主要航天国家,以及美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚、日本、新加坡等。空间科学先导专项通过建立双边战略研讨机制、共建国际研究机构,促进国际交流与合作,深化任务的国际论证,以及优选先进的科学探测仪器,确保科学目标的原创性和重大性。通过加强合作任务的工程管理和科学管理,实行“项目双首席科学家”和“载荷科学家”模式,促进重大成果产出。文章梳理了空间科学卫星系列任务的国际合作情况,重点阐述对不同层级国际合作的管理实践,对事关国际合作成败的常见问题进行思考并提出了对策建议,力求为后续国际合作任务管理提供重要参考。

关键词：空间科学空间科学先导专项空间科学卫星国际合作首席科学家

我国空间科学任务“四个科学”特点及管理实践--以中国科学院空间科学战略性先导科技专项为例

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中国科学院院刊 2020年第6期35卷 763-770页

作者：李超郑耀昕中国科学院国家空间科学中心北京100190

文章指出我国空间科学任务的核心特点是科学驱动,具体表现为"四个科学"特点,即科学目标、首席科学家、科学载荷和科研院所。阐述了针对"四个科学"特点的管理实践,即坚持以科学目标为牵引,以首席科学家为科学导向,以科学载荷为抓手,以科... 详细信息

文章指出我国空间科学任务的核心特点是科学驱动,具体表现为"四个科学"特点,即科学目标、首席科学家、科学载荷和科研院所。阐述了针对"四个科学"特点的管理实践,即坚持以科学目标为牵引,以首席科学家为科学导向,以科学载荷为抓手,以科研院所为依托,促进科学与技术、科学与工程的有机融合,确保工程进度和质量,努力促进成果产出的最大化。通过审视空间科学任务的特点,梳理管理实践和对策,并对后续任务管理提出建议,有助于进一步提升管理能力,对我国空间科学长期可持续发展颇有裨益。

关键词：空间科学任务科学目标首席科学家科研院所科学载荷空间科学先导专项

精细光谱探测与计量分析技术在长江干流水质水环境监测中的应用

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地理学报 2024年第1期79卷 45-57页

作者：赵宇博王雪霁刘骁巩凯杰邹磊林忠辉于涛鱼卫星胡炳樑中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院大学北京100049 西安理工大学西安710054 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

水生态环境监测是生境保护的前提和基础,针对长江流域水系点多面广、复杂多样、瞬息万变等特点,对监测手段提出了更高的要求。目前,针对大型地表水系的水质监测方式仍以人工取样结合实验室化学分析或现场手持式仪器分析为主,存在方法滞... 详细信息

水生态环境监测是生境保护的前提和基础,针对长江流域水系点多面广、复杂多样、瞬息万变等特点,对监测手段提出了更高的要求。目前,针对大型地表水系的水质监测方式仍以人工取样结合实验室化学分析或现场手持式仪器分析为主,存在方法滞后、手段单一、频次偏低、面源缺失等问题。因此,迫切需要新体制监测技术,突破实时快速、面源定量等现实需求,为长江水系统综合模拟提供可靠数据源。在此背景下,本文提出了一种具有完全自主知识产权的精细光谱探测与计量分析技术,开发了地基、空基等体系技术与装备,在相关项目支持下,开展了体系化技术的示范应用,在长江干流关键断面、三峡示范区和鄱阳湖示范区进行了空—地立体监测,取得了良好效果。监测数据经云平台接入“长江模拟器”,为其综合运行提供了快速实时数据支持,也为未来流域大型水系综合监测提供了新方法和应用典范。

关键词：水质监测长江水系统精细光谱探测与计量分析技术空—地立体监测

北方农村不同取暖方式家庭室内PM_(2.5)污染差异及清洁取暖效果

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地理学报 2024年第1期79卷 17-27页

作者：李尧捷门亚泰罗智瀚刘新蕾程和发陶澍沈国锋北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

农村散煤使用对冬季重污染等贡献显著,更会直接污染室内空气,影响人群健康。除了“煤改电、煤改气”之外,清洁煤和成型生物质也被认为是降低散煤污染的有效途径,在一些政策和行动中被推广。然而,目前还缺乏不同取暖模式下居民室内空气... 详细信息

农村散煤使用对冬季重污染等贡献显著,更会直接污染室内空气,影响人群健康。除了“煤改电、煤改气”之外,清洁煤和成型生物质也被认为是降低散煤污染的有效途径,在一些政策和行动中被推广。然而,目前还缺乏不同取暖模式下居民室内空气质量差异及取暖排放贡献的定量研究,是清洁取暖环境效益评估中的短板。本文在北方农村地区开展了覆盖1600户整个取暖季的细颗粒物(PM_(2.5))实地监测,分析了居民室内PM_(2.5)污染的空间差异及不同取暖方式的影响。研究表明,北方农村取暖季室内PM_(2.5)浓度均值为102μg/m^(3),但户间差异很大,从19μg/m^(3)到497μg/m^(3)。使用传统散煤和生物质取暖的家庭,取暖季室内PM_(2.5)浓度高达162μg/m^(3)和144μg/m^(3)。而使用清洁煤或成型生物质取暖的家庭,室内PM_(2.5)显著降低,约为84μg/m^(3),且有56%的时间日均浓度超过国家标准(50μg/m^(3))。电或气取暖的家庭,室内PM_(2.5)浓度最低。受人为活动强度和气象条件等因素影响,居民室内PM_(2.5)浓度的户内变异也很明显,使用固体燃料的家庭相对变异系数约为76%,远大于使用清洁燃料的家庭(53%)。室内传统固体燃料燃烧排放对室内PM_(2.5)的贡献约60%,而随着取暖燃料的清洁化,室内燃烧源贡献逐渐降低。若仅考虑降低室内PM_(2.5),使用成型生物质或清洁煤替代传统散煤可取得显著的减污效果,电替代的降污效果最大。研究为认识室内空气污染变化规律和空间异质性,全面客观地评估清洁取暖对人群健康影响提供了基础数据和科学支撑。

关键词：农村室内PM_(2.5) 户间户内差异固体燃料清洁取暖

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中国生态地理区划更新和优化

地理学报 2024年第1期79卷 3-16页

作者：王芳李炳元田思雨郑度葛全胜中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与过程重点实验室北京100101

随着全球气候的持续增暖,中国的气候带和生态地理区域呈现出一定程度的变化。本文在已有生态地理区划方法的基础上,利用1991—2020年641个气象台站气候数据,以及高精度的生态地理要素资料,对中国生态地理区域进行了优化,更新了中国生态... 详细信息

随着全球气候的持续增暖,中国的气候带和生态地理区域呈现出一定程度的变化。本文在已有生态地理区划方法的基础上,利用1991—2020年641个气象台站气候数据,以及高精度的生态地理要素资料,对中国生态地理区域进行了优化,更新了中国生态地理区域图(2023版),将制图比例尺提高至1∶400万。研究结果将中国划分为11个温度带、22个干湿区、50个自然区。与2007版的生态地理区划结果相比,1991—2020年中国生态地理区域的总体格局虽没发生明显变化,但是局部地区的温度带界线、干湿区界线、生态地理区(自然区)界线已经发生了不同程度的变化。首先,温度带的界线变化在东部较明显,特别是长江中下游地区北亚热带和中亚热带之间温度带界线北移较明显;其次,干湿区的界线出现了变动,在第二级地形阶梯的北部半干旱与干旱区的界线有稍微西移,青藏高原上半干旱与半湿润区之间的界线则稍有东南移,都反映半干旱区范围稍有扩大;最后,自然区的界线变化在局地差异较大。本文深化了1991—2020年气候变化和生态地理资料更新对生态地理区域边界变化认识,为指导不同区域生态保护修复工作提供宏观的区域框架。

关键词：气候变化生态地理区划界线变化中国

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高功率激光装置基于靶点的同步测量技术

中国激光 2024年第13期51卷 143-152页

作者：张天宇范薇汪小超杨琳华能李国扬姜秀青郭亚晶张攀政谢志勇孙明营张生佳汪涛宋佳驹顾侃中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201800 中国科学院大学材料科学与光电研究中心北京100049 上海交通大学IFSA协同创新中心上海200240 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所上海201800

针对惯性约束聚变高功率激光装置对多路激光到达靶点的高精度时间同步调控需求,提出一种基于散射球的靶球同位替代的同步测量技术,该技术可有效避免由于测试点偏离靶心带来的同步测试误差。利用放置于靶场中心的散射球,将来自任一方向... 详细信息

针对惯性约束聚变高功率激光装置对多路激光到达靶点的高精度时间同步调控需求,提出一种基于散射球的靶球同位替代的同步测量技术,该技术可有效避免由于测试点偏离靶心带来的同步测试误差。利用放置于靶场中心的散射球,将来自任一方向入射的单束紫外光近各向同性地散射到4π立体角内。采用非球面透镜结合高速光电探测技术捕获散射光,从而测得待测光束与时间参考基准的同步时间延迟。在神光II装置上开展了在线验证实验,获得基于靶点的长脉冲时间同步抖动小于1.5 ps的延时的测试结果。并离线验证了基于散射球的技术方案应用于10 ps脉宽激光束之间的同步测试可行性。该方法可为高功率激光装置长长、长短脉冲之间和皮秒激光之间的皮秒级高精度时间同步测试提供技术支持。

关键词：同步测量靶点散射球抖动

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铜阳极泥中有价元素湿法回收工艺研究进展

中国有色金属学报 2024年第7期34卷 2399-2418页

作者：杨关奖杨阳王雪宋健斐朱廷钰徐文青中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 中国科学院过程工程研究所北京100190

我国铜生产量居世界第一,其中80%采用火法冶炼工艺。冶炼过程中产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au、Se、Te等多种有价元素,具有很高的回收价值。本文分析对比了铜阳极泥的主流处理工艺,其中,湿法工艺作为一种低能耗高效浸出工艺,近些年被广... 详细信息

我国铜生产量居世界第一,其中80%采用火法冶炼工艺。冶炼过程中产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au、Se、Te等多种有价元素,具有很高的回收价值。本文分析对比了铜阳极泥的主流处理工艺,其中,湿法工艺作为一种低能耗高效浸出工艺,近些年被广泛地研究。文章系统综述了铜阳极泥湿法处理工艺研究进展,归纳了铜阳极泥氧化浸出、物理强化浸出等预处理方法,总结了铜阳极泥中Cu、Se、Te以及贵金属Ag、Au的回收方法及反应机理。基于当前的研究进展,未来应重点关注湿法工艺的绿色性,开发用于浸出、配合、萃取等过程的绿色试剂,并加强对阳极泥中稀贵金属(Pt、Pd、Rh等)回收的研究,同时需要提升不同元素选择性分离的能力,以获得高纯度产品。

关键词：阳极泥湿法工艺氧化浸出选择性分离

适用于瞬态条件的多通道序列前光成像系统设计

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光学精密工程 2024年第4期32卷 478-489页

作者：张战飞黄洁宋强封斐丁建文中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 中国空气动力研究与发展中心超高速所四川绵阳621000

为满足在瞬态条件、不同物距下获得稳定高质量序列图像的成像需求,设计了四通道序列前光高速成像系统。系统采用像空间平行分光,以成像原理为出发点,对系统的设计关键进行分析。以理论计算参数为设计依据进行分镜组(物镜组、场镜及准直... 详细信息

为满足在瞬态条件、不同物距下获得稳定高质量序列图像的成像需求,设计了四通道序列前光高速成像系统。系统采用像空间平行分光,以成像原理为出发点,对系统的设计关键进行分析。以理论计算参数为设计依据进行分镜组(物镜组、场镜及准直镜租、汇聚镜组)设计并分别进行像差独立校正,加入场镜减小系统体积和重量,提升光能利用率,通过视场和光瞳的准确衔接提高光束的传输效果,在此基础上对分镜组进行整合优化,加入分光器件形成最终的四通道序列前光成像系统。设计物距可调光路,使用中通过调节物镜组手轮保证系统在0.5 m~∞物距下的成像质量,同时保持一次像面位置不变,增强系统性能稳定性的同时降低了装调难度。系统可根据实际需要对接收端进行更换,且在分光区域加入分光器件后可拓展至八通道系统。利用装调后的序列前光成像系统进行实验室检测和现场试验,其主要光学性能良好,各通道实测分辨率可达到72 lp/mm,成像一致性大于98%。现场试验结果表明,该光学系统可满足瞬态条件下序列图像的拍摄要求。

关键词：序列前光成像多通道光学设计镜组衔接一致性