日本将在太空采用光通信，速度媲美5G｜海外科技揽要

1、日本将在太空采用光通信，速度媲美5G

日经新闻：日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）最快将在2021年度内开始运用在人造卫星间通信中采用光通信。光通信的数据传输速度是电波通信的7倍以上，接近目前的高速通信标准5G。

在日常生活中，通过智能手机和个人电脑使用互联网时，一般是将携带信息的数字信号转换为光，再通过光纤电缆将信息传送给接收方。也就是说，光是地面通信基础设施的主角。

而在太空中及太空与地面的通信中，多是使用电波。电波不易受到天气的影响，容易传输较远距离，能够相对轻松地收发数据。

JAXA将开始运用的光通信系统“LUCAS”能把与地面相对静止的同步卫星和环绕地球周围、拍摄各种情况的地球观测卫星连接起来，在同步卫星上安装主要接收光信号的装置后，即可在地球观测卫星上安装传输光的装置，以此交换信息。采用该系统时卫星间的通信速度为每秒1.8GB，接近目前手机5G的速度（每秒2-4GB）。通过同步卫星中转，可以将地球观测卫星拍摄的森林和田野等图像传回地球。

同步卫星已经由日本国产火箭“H2A”43号机于2020年11月送入太空，2021年将发射地球观测卫星“大地3号”。大地3号的特点是精度高，即使离地面600公里以上，也能以80厘米间隔拍摄地面情况。

不过，高分辨率图像的数据量非常大。如果采用光通信，能在相同时间内传输电波通信7倍以上的数据，即使以高分辨率拍摄自然环境和发生灾害时的灾区图像，也能顺畅通信，该技术将有望用于救援活动和农业、渔业。

2、富士康警告称电子零部件短缺将持续至明年第二季度

美国The Verge：全球电子零件短缺仍在持续，苹果供应商富士康表示，已经开始看到短缺的影响。富士康首席执行官Young Liu表示，由于零部件短缺，该公司将无法履行部分订单，预计该情况至少将持续到明年第二季度。

去年春季新冠大流行高峰期间，因为工厂关闭和员工被隔离，富士康的制造进度也有所放缓。这些延误蔓延至整个供应链，导致苹果iPhone 12系列的发布推迟。相比之下，当前的生产幅度放缓似乎没有去年严重，但如果零部件仍然难以获得，延迟交付可能会在今年晚些时候出现。

3、维珍银河（Virgin Galactic）推出新一代太空飞机 以实现每年数百次亚轨道飞行

美国CNET：当地时间周二，英国太空旅行公司维珍银河（Virgin Galactic）透露了下一代太空飞机的新消息，称希望其帮助公司实现每年400多次的亚轨道飞行。

维珍银河在发布的视频中首次展示了SpaceShip III类运载工具的首架飞机VSS Imagine，将于今年夏天在新墨西哥州南部的美国太空港进行首次试飞。

在设计上，SpaceShip III具有几乎完全反光的外观，既可以在飞行时反射周围的环境，又可以反射太阳的热量，使未来的平民宇航员感到更加舒适。SpaceShip III还进行了模块化设计，可缩短维护和周转时间。

该公司还宣布，机队中下一个SpaceShip III工具VSS Inspire也在开发中。

4、苹果全球开发者大会将于6月7日起在线上举办

美国CNET：苹果公司的年度开发者大会WWDC将于6月7日至11日举行。由于新冠大流行，今年大会将延续去年的形式在线举行。会上将展示最新的iOS、iPadOS、MacOS以及其他软件平台的进展。

公司表示，WWDC 2021将包括主题演讲、平台现状咨文、在线会议、一对一实验室、与苹果工程师和设计师互动等。

2020年，苹果公司称，将从Intel处理器过渡到Mac电脑专用芯片，并于11月宣布了首批使用苹果M1处理器的计算机。近日有报道称，苹果将在WWDC 2021之前宣布新的硬件产品。例如，新iPad将在4月上市。还有传言称，苹果将开发一系列新产品，包括虚拟现实和增强现实头戴设备、自动驾驶汽车等。

5、俄科学家开发出新型高导热性镁合金 可大大减轻设备重量

俄罗斯卫星网：随着电子技术的发展，有效排热问题变得日益严重。随着设备性能的提高，释放的热量也越来越大。温度直接影响到延长设备使用寿命，俄罗斯国立研究型技术大学MSIS（NUST MSIS）的科学家与LG电子公司合作开发了新型高导热性镁合金（Mg-Si-Zn-Ca），能将使电动汽车和消费类电子产品的散热器和排热系统的重量减轻三分之一。

研究结果发表在《Journal of Magnesium and Alloys》杂志上。传统上使用铝用于散热，但对于现代技术来说，太笨重了。新型高导热性镁合金的可靠性更高、成本更低，还可以使散热器的重量减少三分之一，效率也不会降低。

目前，研究团队正在研究新的镁基合金复合材料，使其同时具有低成本、高导热率、高强度和耐腐蚀等特性。

6、俄罗斯计划进行三次登月飞行任务模拟试验

俄罗斯卫星网：俄罗斯科学院生物医学问题研究所所长奥列格·奥尔洛夫表示，俄罗斯计划在2028年前进行三次“天狼星”一年期地面隔离试验，模拟登月飞行任务。一年期隔离试验将在2022—2023年、2024—2025年和2026—2027年举行。

“天狼星”项目由俄罗斯科学院生物医学研究所和美国国家航空航天局与俄罗斯、德国、加拿大的航天机构、航天企业、伙伴组织合作，在俄美德法意等国专家广泛参与下共同实施。

来源：东方网

作者：吴琼、王笑阳

来源： 东方网

不可思议！光也可以被完整移动，这让科学家很兴奋

这是特制的真空室，实验就在这里进行。

光真是让人感到不可思议。你可以扭曲它，也可以反射光。研究人员已经找到了一种方法来捕捉光，移动它，然后再释放。

这个令人难以置信的物理学壮举在约翰内斯·谷登堡-美因茨大学得到了证明并被发表在《物理评论快报》上。研究人员在量子存储器里捕捉光，这是一团超冷铷原子云，然后将量子存储器移动1.2毫米，释放出的光对其性能几乎没有影响。

“可以这么说，我们把光放在手提箱里储存起来，只是就我们而言，这个手提箱是由一团冷原子组成的。我们把这个手提箱移动一段很短的距离，然后再把光放出来。这不仅对于一般的物理来说很有趣，而且对于量子通信来说也是如此，因为光是不容易被’捕捉’的，而且如果你想以一种可控的方式将它运输到别处，最后都会丢失。”资深作家帕特里克·温德帕辛格教授在一份报告中说。

量子通信网络对计算机技术的未来至关重要，它利用自然界的量子特性来产生不可思议的计算能力。储存甚至移动光的能力是实现这一目标的关键。如果没有这个能力，是不可能扩大量子网络的规模的。

移动原子云是不容易的，如果不扰乱它们的话。如果你想让被困在它里面的光保持安全，你对它们施加的影响要非常小。为了解决这个问题，研究小组开发了一种“光传送带”。在不丢失或加热原子云的情况下，两个激光器被用来移动原子云。

商业量子计算机和网络中仍然有许多障碍存在，但在这项工作中克服了一些困难。量子系统很容易受到周围环境的干扰和噪声的影响，这就是为什么量子系统被维持在非常低的温度下，以便控制系统的特性。

由于多种因素，目前传输距离较短，但归根结底是因为光只能以这种方式储存在有限的时间内。与许多量子现象一样，当前的存储方法很容易被破坏。我们的目标是尽可能让光保持不变。所以尽管1.2毫米看起来很短，但对这个领域来说是一个巨大的进步。

相关知识

电子云 是物理学中原子结构-电子云模型所衍生的一个概念，意在以几率描述电子的方位，而非像先前的轨道模型来描述电子运动的轨迹。

电子在原子核外很小的空间内作高速运动，其运动规律跟一般物体不同，它没有明确的轨道。根据量子力学中的测不准原理，我们不可能同时准确地测定出电子在某一时刻所处的位置和运动速度，也不能描画出它的运动轨迹。因此，人们常用一种能够表示电子在一定时间内在核外空间各处出现机会的模型来描述电子在核外的运动。在这个模型中，某个点附近的密度表示电子在该处出现的机会的大小。密度大的地方，表明电子在核外空间单位体积内出现的机会多；反之，则表明电子出现的机会少。由于这个模型很像在原子核外有一层疏密不等的“云”，所以，人们形象地称之为“电子云”。

电子云对应的是原子电子轨道，是解薛定谔方程的结果。 薛定谔方程的解称为“波函数”，又称“轨道”，表示的是电子在该空间范围出现的概率，而不应该理解为电子在空间中的运动轨迹。其中有四个量子数：主量子数nn=1，2，3，4，5……在原子轨道理论中称“能层”

角量子数ll=s，p，d，f，g，h，i……在原子轨道理论中称“能级”

磁量子数mm=2l+1 (s=0,p=1,d=2……) 在原子轨道理论中称“电子云伸展方向”，同一亚层的轨道称简并轨道。

by：AlfredoCarpineti

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