新少年·未来课堂|“梦想”号,能帮科学家实现什么梦想?
新少年 | 2024-11-26 14:30:26原创
王超 来源:鲁中晨报
一、盲盒屋
“梦想”号,能帮科学家实现什么梦想?
近日,我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州正式入列。
全球钻探能力最强、科学实验功能最全、智能化水平最高、综合运维成本最低……
“梦想”号,是目前世界上唯一一艘具备11000米超深水钻探能力的钻探船。
那么,它能帮助科学家实现什么梦想呢?

我国首艘大洋钻探船“梦想”号。
为什么叫“梦想”号?
地球由内到外分为地核、地幔和地壳。
地壳与地幔的分界面,被称为“莫霍面”,而地壳则像是鸡蛋壳,只有打破这层壳,才能深入研究内部的物质。
然而,人类活动和科学探索,一直局限于地壳表层,从来没有成功打穿过这个界面。
目前,深入海底深部取样的唯一手段,就是大洋钻探船。
全球已有20多个国家先后参与了大洋钻探国际合作计划,仅有3个国家建造过大洋钻探船,我国就是其中之一。
我国发起国际大洋钻探的目标就是打穿莫霍面。
人类“钻穿莫霍面”的梦想已近60年,实际上只钻透了不到三分之一的深度。

“梦想”号动力控制室。
要想实现这个目标,一定要有新型科考船。
于是,2017年,中国人自己的大洋钻探船“梦想”号立项筹建,并于今年交付。
向海图强的梦想,需要科考利器,这也是“梦想”号名字的由来。
这艘巨轮承载着“打穿地壳、进入地球深部”的科学梦想。
“梦想”号有哪些超能力?
为了“刺探”地球的更深处,“梦想”号具备远超一般科考船的极强性能。
想在海上钻探,还要做实验,船舶稳定性是重要前提因素。
“梦想”号的海况适应能力极强,不仅具备全球海域无限航区作业能力,还拥有抵御16级的超强台风的超能力。
“梦想”号能有如此强大的稳定性,得益于其较低的重量重心和精心设计的船型。
更重要的是,它拥有DP-3级动力定位系统,使船舶如定海神针般稳定。
在茫茫大海,通过推进器的配合,“梦想”号可以和汽车一样灵活,能够实现原地打转、风浪里停靠、轻松停泊……

“梦想”号进行原地掉头。
“梦想”号靠什么“钻穿莫霍面”?
为了在一艘船上同时实现大洋科学钻探、深海油气勘探和“可燃冰”勘查试采等多种功能,“梦想”号装备了全球首台兼具油气勘探和岩心钻取功能的液压举升钻机,国际上首次集成了4种钻探模式和3种取心方式。
4种作业模式和3种取心方式,就是“梦想”号的“神兵利器”,将成为打开通往地心秘密大门的钥匙。
根据计划,“梦想”号将在今年年底前启航,按计划择机开展11000米钻探任务。
为什么需要船载实验室
作为全球最先进的大洋钻探船,“梦想”号还建有全球面积最大、功能最全的船载实验室。
实验室总面积超3000平方米,涵盖海洋科学、微生物、古地磁等九大实验室,采用数字孪生等信息化技术,可实现钻采作业全过程监测、科学实验智能协同。
整艘船相当于可移动的国家实验室,为避免样品运回岸后发生变化,科研人员在船上就能第一时间进行快速分析。
“梦想”号将大幅提升我国“深海进入、深海探测、深海开发”能力,成为让梦想成真的大国重器!
二、奇趣谷
划伤你手的叶片
竟会制造“玻璃碴”!
不少人都有被草划伤的经历,手一旦被某些植物叶片划到,就像被锋利的小刀割到一样疼痛。
近日,我国古生物学家通过研究发现,这类会划伤你手的植物叶片,竟然是因为它能制造锋利的“玻璃碴”!
而且,在2.5亿年前,它们就已经具有了这种名为“硅生物矿化”的能力。
云南大学古生物研究院研究员冯卓介绍,自然界中,卷柏、木贼、禾本科、莎草科及一些蕨类植物都具有很强的“硅生物矿化”能力。
它们在叶片里沉淀了大量微型的“玻璃碴”,这些锋利的“玻璃碴”就是植物矿化作用代谢后的产物——植硅体。
有了植硅体,植物叶片的韧性和强度大大增强,抗倒伏、抗病虫害能力也会显著提高。
冯卓团队通过形态学、解剖学及原位元素能谱分析等方法,研究了云南曲靖富源地区出土的距今2.5亿年的卷柏化石。
卷柏化石以角质层的方式保存,在传统研究中,为了加快实验进度,角质层保存类型的化石多是通过高浓度的强酸、强碱等试剂处理后进行研究。
但由于二氧化硅极易溶于氢氟酸,所以这种传统方法无法获得原位保存的植硅体标本。
在研究过程中,团队创新性地使用盐酸浸泡样品,并采取对样品进行加热处理的方法研究,虽然实验周期较长,但却获得了完整的原位保存的植硅体标本。
“我们结合现生卷柏,可以证实,这些 2.5 亿年前的卷柏已经具有了很强的‘硅生物矿化’能力。”冯卓说。
三、魔卡荟
1.全球首款人造“飞碟”亮相
一直被认为是外星人飞行器的“飞碟”,地球人终于也造出来了!
近日,在2024年世界互联网大会乌镇峰会上,深圳智航无人机有限公司自主研发的电动载人飞行器正式亮相,这也是全球首款飞碟状电动载人飞行器。

全球首款飞碟状电动载人飞行器。
这台飞碟状的电动垂直起降飞行器直径约5米,采用碳纤维等新型复合材料研制而成,有3.5吨以上的浮力,可以在水面、地面进行起降,售价不到200万元。其未来有望应用于低空文旅观光、低空表演、城市空中广告传媒等场景中。
据厂家介绍,这台飞碟可以承载两人,行驶6公里或是15分钟,续航不算长。面对“里程焦虑”,目前公司提出了两种解决方案:一是通过换电池的方式。二是探讨其他能源动力方式,如固态电池、氢能或油电混动等。
今年7月,这台飞碟曾在深圳盐田区大梅沙海滨公园首飞。它具备高效的空中交通能力,还可以为低空旅游、城市物流等提供创新解决方案。其飞行高度为10-30米,若发生迫降,也可安全浮在水面上,且支持自动避障。
2.首次发布
银河系外恒星特写照片来了!
银河系外的恒星是什么模样呢?
借助位于智利阿塔卡马沙漠的欧洲南方天文台甚大望远镜干涉仪,天体物理学家首次拍摄到银河系外一颗恒星的特写图像。
这颗名为WOHG64的恒星距离地球约16万光年,是一颗垂死的红巨星。
最新观测结果显示,恒星正在喷出气体和尘埃,处于爆发成为超新星之前的最后阶段。

图像中心的明亮椭圆形是包裹恒星的尘埃茧。
尽管天文学家已拍摄了许多银河系内恒星的放大图像,揭示了它们的特性,但其他星系还有无数恒星。
其他星系的恒星距离地球极其遥远,以至于要详细观测其中任何一颗,都极具挑战性。
这颗新拍摄的恒星WOHG64位于大麦哲伦星云中,大小约为太阳的2000倍,被归类为红超巨星,是人类已知最大恒星之一。
相较同类恒星,WOHG64是“性格”最不稳定的恒星之一,任何剧烈变化都可能使其更接近爆炸性的结局。

责任编辑:张尧
