探索恐龙灭绝之迷

 从地球到大宇宙,有着一部长长的演化历史.翻开地质年代与生物史对照表,人们注意到中生代侏罗纪(距今约1.95亿年-1.37亿年),是爬行动物的全盛时期,其中不可一世的庞然大物就是恐龙.令人惊奇不已的是,到距今约6500万年的中生代末期,这些巨型动物彻底灭绝了,同时大约70％的物种也随之灭绝了.究竟是何种因缘造成了这种全球性的悲剧呢?是地内成因?还是地外成因?近代以来的科学家们对此自然界重大之谜众说纷纭,莫衷一是.     

人类首次准确预测小行星撞击地球

国际小行星中心所在的哈佛史密松天体物理中心提前一天发布预测,一颗名为2008TC3的小行星有99．8％～100％的概率将于北京时间2008年10月7日上午10：46与地球相撞．随后据来自美国宇航局（NASA）的消息,格林尼治时间10月7日2时46分,一颗编号为2008TC3的小行星由苏丹北部上空进入地球大气层并发生燃烧．事后观测表明,人们预计出的撞击时间误差只有15s．它成为人类历史上第一颗被事先观测到的撞地小行星．虽然这颗在大气中分解掉的小行星并没有给地球带来多少威胁,但第一次成功预报还是引人注目．     

令人关注的小行星

自1801年意大利天文学家皮亚齐发现第一颗小行星——谷神星以来,截止到2008年9月18日。国际小行星中心共给出的小行星暂定编号779823个,其中已有192280颗获得了国际小行星中心的永久编号,其中有14807颗小行星已经被命名。     

地球曾遭小行星长期轰炸

45亿年前火星大小的天体撞击地球飞出的碎片形成了月球。直至25亿年前, 太阳系内小行星长期持续的狂轰滥炸煮沸早期海洋。     

关于小行星的谈话

 1989年底之前,传闻一颗小行星将撞击地球,惹起许多人的恐慌.消息很快得到了澄清,原来是场以讹传讹的虚惊.     

预防小行星撞击地球

 20世纪50年代以后，科学界出现了一种新的说法，认为6500万年前的白垩纪末期，一颗直径约10公里的小行星撞击了地球，造成了恐龙等生物大灭绝。1980年，美国阿尔瓦雷斯等人根据意大利一古地层中铱含量异常，明确提出小行星撞击地球造成恐龙绝灭假说。从那时以来，小行星（以及彗星）愈来愈引起科学家和公众的强烈关注。1993年4月，在意大利名叫埃里斯的地方召开了一次专门的国际会议，主要探讨近地小天体可能撞击地球的问题，当时有包括中国在内的10多个国家的60来位科学家参加，会议最后通过并发表了著名的《埃里斯宣言》，以唤起世界人民对近地小天体对地球有潜在威胁的关注。     

近地小行星“爱神”星

 用１９９４年发现撞击木星的彗星“苏梅克－列维９号”的美国科学家苏梅克的名字命名的近地小行星探测器“ＮＥＡＲ－苏梅克”号,在宇宙中飞行了５年后于今年２月１２日在小行星“爱神”的表面成功着陆,开始了新的探索。第４３３号小行星“爱神”是１８９８年８月１３日由德国天文学家古斯塔夫韦特发现并命名的。这颗形似马铃薯的“爱神”星长约３３千米,厚１３千米,在小行星中算是较大的,也是被天文学家观测得最多的。“爱神”的年龄约为４５．４亿年,与地球的年龄相近,特别是在不久前的星际碰撞中,“爱神”星剥落了一块物质,并裸露出新鲜的“内部”,因此它被选定为这次探测的目标。     

小行星的卫星

 公布太阳系第十大行星的发现两星期后,2005年8月11日的《自然》杂志又公布首次发现一颗小行星有两颗卫星或三重小行星的有趣消息。因为有的小行星可能游荡到地球附近,潜在着撞击地球的重大危害,这就引起人们的普遍关注。小行星的发现和命名天文学家早就感到火星和木星的轨道间距太大,开普勒推测此间距内应当有一颗未知的行星。1766年德国中学教师提丢斯得出,行星的轨道半长径形成简单的数列,1781年柏林天文台台长波得(J.E.Bode)加以宣传,总结成经验规律:an=0.3+2n-2×0.4(天文单位),水星n=-∞,金星n=2,地球n=3,火星n=4,木星n=6,土星n=7,因此称为提丢斯-波得定则。     

地球也有特洛伊小行星

 法国物理学家拉格朗日(Joseph-Louis Lagrange)提出在两个大质量天体的引力共振下,存在5 个特殊的稳定点,其中3 个点L₁、L₂、L₃ 在两个主天体的连线上,另两个点L₄和L₅ 位于以两个主天体的连线为底边在两侧所作的两个等边三角形的顶点处,这5 个点被称作“拉格朗日点”。     

日外星系的小行星带

Gliese 581(见主图)是一颗距离地球21光年的红矮星,以行星众多而颇受关注。天文学家在2012 年12 月的《天文学与天体物理学》(Astronomy &Astrophysics)杂志上报道, 赫歇尔空间天文台(Herschel Space Observatory)发现了该恒星又一个类似地球的特征:在距离该恒星遥远的地带存在类似太阳系柯伊伯带(位于海王星轨道之外由远远小于地球的天体组成,其中包括冥王星)的小行星带。     

影响和限制航天器发射窗口的主要因素

神舟七号载人航天飞船已于2008年9月25日晚上9时10分成功发射。     

基于LevelSet方法捕捉界面间断的Ghost技术

应用Ghost技术的LevelSet方法捕捉运动界面,采用五阶精度的WENO格式,时间离散采用TVD Runge-Kutta格式,完成了水池中油滴的上升与合并算例及火焰面燃烧算例的数值模拟,并与商用软件Fluent的计算结果进行了比较,肯定了采用Ghost技术的LevelSet方法捕捉产生间断的运动界面的合理性.同时,本文程序的编制过程体现了LevelSet方法无需进行复杂的界面重构,易于编程的优越性.     

80亿颗小行星暗藏于奥尔特云

我们太阳系的小行星带位于火星和木星之间,其中包含数十万颗小天体。但是最新研究却表明,在更远处一个长期认为是由彗星和其他冰态天体占据的区域,却可能有数十亿颗岩石天体在围绕太阳运转。研究者利用计算机程序模拟围绕年轻太阳运行的天体命运,当时其行星盘曾被大量清除了气体和尘埃。随后45亿年行星间的引力相互作用导致其中一些天体撞向太阳,其他天体则被彻底甩出太阳系。     

基于单色捕捉技术的透平导叶传热系数测量

采用窄带热敏液晶瞬态单色捕捉技术测量叶片全表面传热系数,以预先加热被测叶片并在主流中快速冷却的方法引入温度阶跃,利用3台3CCD（电荷耦合元件）相机对叶片表面的不同区域进行图像采集记录,将图像坐标转换至叶片空间坐标,通过后处理得到叶片表面传热系数。由实验结果分析可知,叶片前缘区域传热系数最大值位于加速最剧烈处,在吸力面...     

一类新型激波捕捉格式的耗散性与稳定性分析

高超声速流动是高复杂性的可压缩黏性流动, 其中存在激波、剪切层、激波/激波干扰、激波/边界层干扰、旋涡与分离流动等复杂流场结构. 对其进行准确模拟需要使用低耗散、强鲁棒性的激波捕捉方法. 本文基于一类新型的通量项分裂方法, 提出了一种耗散低且鲁棒性好的激波捕捉格式K-CUSP-X. 对该格式的耗散性和激波稳定性进行了详细的理论分析, 得到了格式激波稳定的数值条件. 推论认为, 迎风格式激波稳定的充分条件为速度扰动量具有衰减性, 数值实验验证了该推论. 研究表明, 该格式与Toro提出的通量分裂格式K-CUSP-T相比, 在保证精确捕捉接触间断的同时, 又具有更好的稳定性, 在激波处不会产生“红玉”现象.     

磁发射助推器及其物理原理

 向太空中发射航天器的成本非常昂贵,每次发射的费用已超过4亿美元。为了降低发射成本,科学家们一直在进行探索性研究,试图发现更为便宜的发射方法。美国国家航空和航天管理局制定了一个先进太空输送计划(ASTP),计划在未来25年内发展新的发射技术,将发射的安全性和可靠性提高1万倍,而将其成本降低为原来的1％。     

空间碎片问题的现状和未来

自1957年10月4日前苏联发射世界上第一颗人造地球卫星Spulnik1算起,人类进入太空时代已有50年,从此大约又进行了4500次太空发射。人造航天器大体可分为两类。一类是无人航天器,包括人造地球卫星和各种空间探测器。人Z造地球卫星是一种环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器。按用途可分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星,应用卫星直接为国民经济和军事服务,因而用途也最广。在人类发射的人造卫星中,90％以上是应用卫星。应用卫星按其用途又可具体分为空间物理探测卫星、通信卫星、天文卫星、气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星、导航卫星、测地卫星等。     

大场景光学运动捕捉系统标定方法研究

为解决大场景下光学运动捕捉系统精度检测困难的问题,提出利用全站仪标定大场景下光学运动捕捉系统定位精度的方法。首先在光学运动捕捉系统的四个分区域均匀选取若干公共点,其次利用同尺寸同心靶球解决全站仪和光学运动捕捉系统测量点不一致的问题,之后通过全站仪和光学运动捕捉系统分别测量得到公共点的真实值和测量值,基于罗德里格矩阵的抗差最小二乘迭代方法计算全站仪坐标系到光学运动捕捉系统坐标系的位姿变换矩阵,最后坐标系统一并计算光学运动捕捉系统在分区域和整体区域下的定位精度。同时,基于该方法实现了度量运动捕捉系统和Vicon运动捕捉系统的外参标定。实验结果表明：光学运动捕捉系统在四个分区域的定位精度分别为2.385 mm、0.877 mm、1.787 mm、2.890 mm,整体区域下光学运动捕捉系统的定位精度为8.126 mm。说明大场景下光学运动捕捉系统的定位精度明显降低,验证了利用全站仪进行光学运动捕捉系统标定和运动捕捉系统外参标定的可行性和有效性。     

黎明号探测器勘察灶神星

在进入灶神星轨道两星期后,离子推进的黎明号探测器传回灶神星的清晰图像。这颗小行星宽度为5200 千米,表面粗糙,形状也不太规整。美国宇航局在2011 年8 月1 日的新闻发布会上公布了这些照片,它们是在距离灶神星530 千米外拍摄的,获得如此清晰的灶神星图像还是首次。
图像中显示的平坦开阔的火山口,宽达460 千米,源自一颗80 千米小行星的撞击,这次撞击险些将灶神星撕成碎片。在该区域的北部还有一些平行的凹槽,就像环绕灶神星赤道区域的纬度线。行星学家用计算机模拟了灶神星的一次巨大撞击,发现撞击产生的岩石碎片会堆积形成奇怪的形状,却没有出现这样的东西。黎明号在未来数月将不断降低高度,直到距离灶神星表面200 千米为止。     

新型饱和烷基类自由基捕捉剂的合成及ESR研究

设计合成了新的饱和烷基类线型硝酮捕捉剂N-（亚乙基）-t-丁胺-N-氧化物(EBN)和N-（亚乙基）-1-二乙氧基磷酰基-1-甲基乙基胺N-氧化物(EPN),并运用ESR、MS、IR、UV等一系列手段对其结构进行了表征,同时对Fenton体系中产生的羟基及不同类型的氧中心、碳中心和硫中心自由基的捕获能力进行了系统的研究. 结果表明,这两种捕捉剂合成方法比较简单,产率较高,对羟基等自由基有比较强的捕捉能力. 期望本文的工作能为自由基捕捉剂的研究提供一个新的思路.