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科研人员介绍,在火星上发电并非易事,要考虑到使用一种易于获取且用之不竭的介质来实现发电。在地球上发电,例如火电站和核电站使用的工作介质一般是水。而在宇宙空间开展核能发电,此前科学界讨论比较多的是采用稀有气体氦-氙作为工作介质,但是氦-氙并不是火星上原生的资源,会面临从地球运输到火星过程中出现泄漏后不能及时补充的问题。那么如何用火星上原生的资源发电?中国科学技术大学研究人员提出将火星大气作为发电系统工作介质的新思路。
经过研究分析,科研人员发现相较于目前广泛研究的氦-氙稀有气体方案,以二氧化碳为主的火星大气具有较大的分子质量和单位体积做功能力,将其用于发电系统,效率最大可提升20%、功率密度最大可提升14%,而且可以实现工作介质原地随时获取,这就为未来大规模火星探测任务提供了一种“因地制宜”的能源生产解决方案。
与地球表面不同,火星大气由二氧化碳、氮气、氩气等气体组成,其中二氧化碳含量高达95%以上,这成为火星资源利用的主要关注对象。为了将来人类可以利用火星上的大气进行储能,中国科学技术大学科研团队创新性地提出了火星电池储能系统概念。这种火星电池以火星大气中的活性物质作为反应燃料,来实现电量释放,为火星探测器和基地等提供持续能源供给。而在电能储存时,则结合电能、光能、热能等能量形式,将能量重新存储到火星电池储能系统中。
研究人员在模拟火星大气及昼夜温差的条件下,对这种电池的性能开展了测试。结果显示,即使在0℃低温环境下,电池依然能稳定驱动电子设备。使用火星大气作为燃料,不仅大幅减轻了电池系统整体重量,还实现了能源的就地获取与自给自足,为火星开发与研究提供了全新的高能量密度储能方案,对提升火星任务的自主性与可持续性具有重要意义。
据介绍,未来,围绕火星气体的能源化和资源化利用,结合发电、储能、供热、制氧、制燃料等,可以进一步拓展形成火星大气利用的综合能源系统。比如,火星表面的平均温度只有约零下63℃,发电系统的低温段余热,能够解决火星科研站的热能供应问题,同时中温段和高温段火星气体可以分别为甲烷化反应制燃料和高温电解制氧技术提供反应气,将富含的大量碳原子和氧原子的火星气体,转变为氧气和甲烷燃料等探测任务所需的宝贵资源。因此可以说,火星气体的高效开发利用,正成为推动下一代深空能源系统构建的关键突破口。
这里的“麦客驿站”并不算大,面积不足400平方米,却是异乡劳作者们的温馨港湾。屋里空调驱散暑气,热水随时供应,大周村的帮办代办员周本彪与同事扛着大桶矿泉水的身影每日可见;院中新安装了自来水龙头,让农机手们可以清洗一天的疲惫。“‘三夏’如战场,分秒必争,服务好农机手,就是为‘三夏’颗粒归仓做好保障。驿站备有方便面等食物,让农机手们能迅速补充体力,重回麦浪前线。”大周村党总支书记周勇说。
院内服务向外延伸,织成一张覆盖全村的安全与帮扶之网。“这是应急耙地机,万一田里起火771771威尼斯.cmApp官网,它能迅速耙出隔离带阻火。”大周村副主任庄荣好指着一台特殊机械介绍,4位村干部兼农机手随时待命,为丰收保驾护航。村里35人组成的服务队昼夜不息,秸秆禁烧巡逻、广播防火宣传、粉碎还田作业环环相扣;针对困难户,服务队更是“包收包送”,确保每一粒麦子都不被落下。
睢宁县是苏北农业大县,今年共种植小麦111万亩,为确保“三夏”生产任务顺利完成,睢宁县统筹联系外地农机手,保障睢宁麦收工作高效推进,共组织了技术状态优良的稻麦联合收割机3527台、大中型拖拉机3514台、秸秆粉碎还田机3392台、高速水稻插秧机1206台、玉米播种机2532台、谷物烘干机625台(总吨位1.35万吨)。其中,“麦客驿站”成了连接个体与集体、效率与温情的纽带。(完)
第二批长三角创新联合体建设试点数量为12个,其牵头单位、联合体名称分别为:江苏亨通光电股份有限公司牵头“长三角海洋信息传输技术创新联合体”,江苏奥赛康药业有限公司牵头“长三角抗微生物感染药物研究创新联合体”,南京美辰微电子有限公司牵头“长三角低轨卫星通信集成技术创新联合体”,中电金信数字科技集团股份有限公司牵头“长三角人工智能源网协同能管创新联合体”,上海化工研究院有限公司牵头“长三角同位素技术创新联合体”,上海御渡半导体科技有限公司牵头“长三角电测设备创新联合体”771771威尼斯.cmApp官网,浙江晶盛机电股份有限公司牵头“长三角集成电路大硅片抛光技术创新联合体”,杭州申昊科技股份有限公司牵头“长三角智能机器人创新联合体”,宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司牵头“长三角绿色智能动力总成创新联合体”,埃夫特智能机器人股份有限公司牵头“长三角机器人高速高精技术创新联合体”,安徽皖仪科技股份有限公司牵头“长三角无线微创手术系统创新联合体”,安徽江淮汽车集团股份有限公司牵头“长三角汽车低碳与智能技术创新联合体”。