发射动力学研究所顾健相关论文

世界上目前最基本的是四种力：万有引力，电磁力，强力，弱力。其中前两种是长程力，后两种是短程力。除此之外，其它的各种力都是这四种力不同表现而已 重力从来不是基本作用力，他就是地球与其他物体的万有引力的俗称。要向反重力，先要证明有没有"万有斥力"，找不到的话还是别玩了。现在的所谓反重力根本就是钱的东西 反重力应该是连理论都没有吧。超光速或空间跳跃不管对错，还有起码有个理论。 不过还是有一下一些： 反重力系统 爱因斯坦的广义相对论预言：引力波的主要性质有：在真空中以光速传播；携带能量和与波源有关的信息；是横波，在远源处为平面波；最低次为四极辐射；辐射强度极弱；物质对引力波吸收效率极低，引力波穿透性极强，地球对引力波几乎是透明的；其偏振特性为两个独立的偏振态等。引力波是波动形式和有限速度传播的引力场。 爱因斯坦虽然在1916年曾预言加速的质量可能有引力波存在，但他提出的引力波与坐标的选取有关，在某一个参考系看来，引力波可能有能量，而换一个参考系可能就没有。因此在提出引力波存在的初期，包括爱因斯坦本人在内的大多数人对引力波都持怀疑态度。1956年，皮拉尼提出一个与坐标系选取无关的引力波定义；1957年，邦迪进而从理论上证明与坐标系选取无关的平面引力波的存在。1959年，邦迪、皮拉尼和罗宾森更进一步证明，静止物体在引力波脉冲作用下会产生运动，于是间接地证明引力波携带能量，并可被探测到。由于引力辐射极其微弱，目前还不能在实验室里发射可供探测的引力波，而大质量天体的激烈运动，比如双星体系公转、中子星自转、超新星爆发，理论预言的黑洞的形成、碰撞和捕获物质等过程，都能辐射较强的引力波。 多年来，各国科学家都在致力于探测引力波，美国马里兰大学的科学家韦伯首创用一根铝棒作为天线进行探测，并声称探测到了不能排除是引力波的信号，但其他科学家都没有得到这一结果，韦伯的结论没有得到公认。现在对引力波的研究方兴未艾，反引力或称反重力研究又提上了日程，这项研究可能获得的成果或许将彻底实现人类实现恒星际航行的梦想，科学家值得为这项研究投入毕生的精力和才华。中国科学家在这方面已经做了有价值的实验和研究。 自从英国科幻小说作者威尔斯描述了“反重力”（能够屏蔽重力影响，使宇宙飞船飞向月球）后，反重力已经成为人类一个多世纪的梦想。如果反重力是确实存在的，它必将改变整个世界。汽车、火车、轮船，所有你能想到的交通系统，都能通过从引力场中获取的能量驱动。这一会改变世界科学界和航空航天界禁忌的反重力研究，目前再次受到人们的关注，因为有消息说世界上最大的飞机制造商波音公司正在探索一些新概念，这些新概念可能在将来某一天彻底改变一个世纪来的推进技术。 波音公司进行的反重力研究概括起来就是该公司一个名为“先进空间推进技术重力研究（Grasp）”的项目。《简氏防务周刊》获得的一份有关文件阐述了波音公司认为该项目获得成功的重大意义。文件中写道：“如果反重力是确实存在的，它必将改变整个航空航天事业。”这种评价可能还不够。如果反重力是确实存在的，它必将改变整个世界。汽车、火车、轮船，所有你能想到的交通系统，都能通过“无推进剂推进”———一种从重力场中获取能量的模式来驱动。 尽管，反重力是人们一个美好的梦想，但是传统科学长期认为，反重力是不可能的。1992年4月，已故的英国索尔福德大学教授、当时担任英国航天防御系统战略项目负责人的布赖恩·扬在伦敦机械工程师学会发表演讲，他在演讲中解释了为什么进行反重力研究与航空航天业乃至世界都有关。“Grasp”简报说明了波音公司为什么必须雇佣俄罗斯材料专家叶夫根尼·波德克列特诺夫的原因。波德克列特诺夫声称发明了可以屏蔽重力影响的装置。 1992年，任职于芬兰坦佩雷技术大学的波德克列特诺夫向一家英国物理学杂志提交了一篇论文，他描述了被置于高速旋转的超导体（极低温度时失去电阻）上面的一个物体如何失去将近2％的重量。这篇论文泄漏给了一家报纸。一来因为它涉及禁忌的“反重力”概念，二来因为它在主流物理界掀起了轩然大波，波德克列特诺夫被学校开除了。但这位俄罗斯人的研究吸引了美国国家航空航天局的注意，该局早已同亨茨维尔亚拉巴马大学的一位研究员有联系，这位研究员宣称她能制造出一种类重力场，能够利用高速旋转超导体排斥或吸引物体。 在20世纪90年代中期，位于亚拉巴马州的美国国家航空航天局马歇尔航天中心在重复波德克列特诺夫的实验时失败了。但是，该中心承认，不知道这位俄罗斯人制作超导盘的独特方法，它在很大程度上是在盲目地进行研究。 几年前，美国国家航空航天局向俄亥俄州哥伦布超导元件公司支付60万美元，制造波德克列特诺夫曾使用过的装置，并且聘请了这位俄罗斯人做顾问。这项实验虽然被延期了，但该项实验的负责人罗恩·科措尔自信实验可以完成。现任职于莫斯科化学研究中心的波德克列特诺夫，进一步发展了自己的思想。他同意大利科学家乔瓦尼·莫达内塞联合发表了一篇论文，详细介绍了一种“冲量重力发生器”的研究工作，它能对所有物体产生一种斥力。该设备使用一个强放电源“发射器”和一个超导“发射器”，制造出了一种“重力冲量”。波德克列特诺夫说：“时间很短，沿着放电的线路以极快的速度（实际上是瞬时）进行传播，经过许多不同物体，没有任何显著的能量损失。”他说，实验结果是对光束击中的任何物体都产生了推力作用，大小同物体质量成正比。波德克列特诺夫在调整一个激光瞄准装置时说，他的实验装置已经显示有能力击倒1公里外的物体，他声称，这一装置用同样的能量可以击倒200公里外的物体。正是波德克列特诺夫的“冲量重力发生器”的研究工作引起了波音公司的注意。在那份“Grasp”简报中，波音公司描述了该装置发出的光束如何不受任何电磁屏蔽影响，可以穿透任何物体而达到目标。 在高达世界里，几乎所有的高科技都建立在一个科技奇迹的前提之下--令人惊奇的米洛夫斯基物理学。这个世界性的科学体系以它的发起者，(有时也作)米洛夫斯基博士来命名。尽管最初的一眼你或许会认为这整篇文章都是废话，但20年来在高达的作者和众多爱好者的努力下，神秘的米洛夫斯基物理学有了令人吃惊的详细内容。 融合时代的黎明 米洛夫斯基物理学领域的发现是从一个开发有实际意义的核融合炉开始的。这项研究在UC 0047年由Side 3的米洛夫斯基物理学会进行，在米洛夫斯基博士核他的同事们的多年努力下，米洛夫斯基型反应堆终于完成了。与传统的只能由多层混凝土阻挡其放射性的融合反应堆不同，这个米洛夫斯基型反应堆是一个不具有任何放射性的"干净的"反应堆。 2He3 + 1H2 -> 2He4 + p (释放出: MeV) 这个反应堆使用一种稀少的氦同位素helium-3，它能和氘原子融合成普通的氦。这个反应也会产生质子，但这种带电荷的粒子很容易被磁场阻挡住。唯一的问题就是helium-3非常稀少；在地球的大气中氦不少，但helium-3只占其中的1/700,000。然而，在路纳的土壤里发现了大量由太阳风带来的helium-3，由此，人们转而向行星中去寻找helium-3。高达世界里核融合炉的helium-3主要靠外太阳系的木星能源船队来供应 米洛夫斯基粒子 在UC 0065年米洛夫斯基物理学会的研究员在研究米洛夫斯基型反应堆时发现了一个奇怪的电磁波现象，这个现象完全不能用传统的物理学来解释。在随后数年中，他们找出了原因：在helium-3反应时产生了一种新型的粒子，这种粒子随后被命名为米洛夫斯基粒子。 米洛夫斯基粒子有着接近0的静止质量，以及，像其他粒子一样当动能增加时它的质量也增加、可以携带正负电荷的特性。当把这种粒子散布到空气或空间中时，带有电荷的米洛夫斯基粒子会由于之间的排斥力自发地形成成空间的格状结构，这种粒子散布状况被叫做I-力场。I-力场能造成干涉的效果，叫做米洛夫斯基效应，可以阻挡低频率的电磁波例如雷达核微波的传递--甚至连红外线都可以影响，但不能完全阻挡。I-力场自己是布可见的，只能检测到它的存在。 早期运用 随着多鲁滋·扎比的统治下的吉恩公国的崛起，吉恩军很快开始了这个发现的军事运用研究。在UC0070年，及吉恩军的研究员证明，大量地散布米洛夫斯基粒子可以暂时地使雷达和无线电联络失去作用，这样，在视野内的近战就不可避免了。米洛夫斯基粒子的散布能力是高达世界中空间战舰的标准特征，但机动战士没有这个能力。 在UC 0071年，吉恩的研究员们建造了超小型的米洛夫斯基核融合炉。替代了传统的磁场，这个改进型的米洛夫斯基核融合炉使用一个I-力场来限制和压缩反应燃料，从而触发热核反应。作为helium-3反应堆副产品的米洛夫斯基粒子从而也被回收使用来保证反应堆的运行。米洛夫斯基粒子形成的I-力场格也起到了热核反应的催化剂的作用，与真实世界中1950年发现的核反应中的介子的催化作用一样。这个高效率的设计的大小只有同样出力的旧米洛夫斯基核融合炉的五分之一。 I-力场的其他运用 只要一带电荷,I-力场就不能透过金属、水、地表、以及其他任何可以导电的物质。然而，在贴近地面的地方，利用这种特性可以在地面和战舰的底部之间产生一种I-力场的垫子，构成一个反重力的浮力场。这个原理被用作一年战争中米洛夫斯基飞行器系统的基础并最终成为所有宇宙战舰的标准配置，但后来几十年内还是未能实现能够装备在机动战士上面的米洛夫斯基飞行系统的小型化。 I力场的另一个运用，也就是大家最为熟悉的，就是I-力场防御屏。屏障发生器在自己周围产生一个浓密的I-力场形成一个可以抵御米洛夫斯基物理学光束武器的攻击的屏障。这个屏障对于激光和类似导弹的物理攻击不起作用，而在屏障内，光束武器还是可以发挥它们本来的致命效果。 然而由于I-力场防御屏需要大量的能量并且发热极高，故它没有被使用在普通的机动战士上，它一般装备在机动装甲像MA-08大扎姆和MRX-009精神力高达上。即使是装备在足够大的机动装甲上，散热还是一个很大的问题，因此，大扎姆只能维持这个屏障15～20分钟。另外，由于I-力场防御屏的原理与米洛夫斯基飞行系统的原理基本一致，从而很容易结合这两种系统，所以一般装备了其中一种系统的机动装甲同时也装备了另外的一种. MEGA粒子 不可思议的米洛夫斯基物理学还有一个重大运用。由于米洛夫斯基粒子间的排斥作用，把粒子们压制成I-力场的晶格结构需要大量的能量。如果能提供足够的能量，I-力场就会成功地形成，米洛夫斯基粒子最后形成了具有很大质量，不带电荷的MEGA粒子。 被用来形成MEGA粒子的能量以速度和质量的形式表现了出来。MEGA粒子不再维持I-力场的晶格结构，而从I-力场中爆发出来。这个高速运动的重粒子流不像传统的荷电粒子光束，它不能被磁场阻挡。在UC0070年，吉恩的研究员们利用这个现象研制成了可怕的MEGA粒子加农炮。

旋转，离心力

利用动量守恒定律。火箭在飞行时，燃料和氧化剂在燃烧室中燃烧，背着飞行方向不断地喷出大量速度很大的气体，使火箭在飞行方向上获取很大的动量，从而获得巨大的前进速度。如果飞行的宇宙飞船减速或着陆时，则向其前方喷气使其减速。它不依靠空气的作用，所以可以在空气稀薄的高空或宇宙空间飞行。在现实生活中，我们经常会看到这样的现象，一个充足气的气球拿在手上，突然放手时气体会从气球中喷出来，这时气球就向着相反的方向飞出去，这种运动遵循动量守恒定律，在物理上我们称作为反冲。随着科技的不断发展，科学家们已经发明制造了各种型号的火箭，这些火箭内部构造互不相同而且都相当复杂。

不一样。航天科工四院四部是中国航天科技集团有限公司（CASC）的四个主要科研部门，它们分别是航天技术研究院（SAST）、航天工程研究院（SME）、航天系统工程研究院（SSE）和航天产品与技术研究院（SPT）。中国航天四院17所是中国航天科技集团有限公司（CASC）的17个科研院所，它们分别是：航天科学研究院、航天技术研究院、航天工程研究院、航天系统工程研究院、航天产品与技术研究院、航天器件研究院、航天材料研究院、航天设计研究院、航天信息研究院、航天仿真研究院、航天能源研究院、航天支持研究院、航天控制研究院、航天自动化研究院、航天组织研究院、航天计算机研究院和航天投资研究院。所以可以看出，航天科工四院四部和中国航天四院17所是不一样的。

编译 | 未玖

Science , 23 APRIL 2021, VOL 372, ISSUE 6540

《科学》 2021年4月23日，第372卷，6540期

物理学 Physics

Josephson junction infrared single-photon detector

约瑟夫森结红外单光子探测器

作者：Evan D. Walsh, Woochan Jung, Gil-Ho Lee, Dmitri K. Efetov, Bae-Ian Wu, . Huang, et al.

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摘要

约瑟夫森结是用于高灵敏度磁强计和电压放大器的超导器件，也是高性能低温计算机和超导量子计算机的基础。虽然因库珀对断裂产生的准粒子会降低器件性能，但这种现象也为灵敏探测电磁辐射提供了机会。

研究组演示了通过将光子耦合到石墨烯基约瑟夫森结的局域表面等离子体来探测单个近红外光子。利用电流偏置器件的光子诱导开关统计，研究组揭示了吸收光子产生的准粒子在探测机制中的关键作用。

光子灵敏度将为未来的超导计算架构提供高速、低功耗的光互连。

Abstract

Josephson junctions are superconducting devices used as high-sensitivity magnetometers and voltage amplifiers as well as the basis of high-performance cryogenic computers and superconducting quantum computers. Although device performance can be degraded by the generation of quasiparticles formed from broken Cooper pairs, this phenomenon also opens opportunities to sensitively detect electromagnetic radiation. We demonstrate single near-infrared photon detection by coupling photons to the localized surface plasmons of a graphene-based Josephson junction. Using the photon-induced switching statistics of the current-biased device, we reveal the critical role of quasiparticles generated by the absorbed photon in the detection mechanism. The photon sensitivity will enable a high-speed, low-power optical interconnect for future superconducting computing architectures.

Higher-dimensional supersymmetric microlaser arrays

高维超对称微激光阵列

作者：Xingdu Qiao, Bikashkali Midya, Zihe Gao, Zhifeng Zhang, Haoqi Zhao, Tianwei Wu, et al.

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摘要

随着集成光子学元件数量的增加，复杂度的非线性缩放是阻碍大规模锁相激光阵列的主要障碍。

研究组开发了一种高维超对称形式，用于精确模式控制和非线性功率缩放。这种超对称微激光阵列具有所有倏逝波耦合微环激光器的锁相相干性和同步性，可在基本横向超模中集体振荡，从而实现高辐射、小发散和单频激光发射，且能量密度提高两个数量级。

研究组还证明了构造高辐射涡旋激光束的可行性，即充分利用光的空间自由度提高激光器的性能。该研究方法为在经典和量子两种状态下设计大规模集成光子系统提供了一条新途径。

Abstract

The nonlinear scaling of complexity with the increased number of components in integrated photonics is a major obstacle impeding large-scale, phase-locked laser arrays. Here, we develop a higher-dimensional supersymmetry formalism for precise mode control and nonlinear power scaling. Our supersymmetric microlaser arrays feature phase-locked coherence and synchronization of all of the evanescently coupled microring lasers—collectively oscillating in the fundamental transverse supermode—which enables high-radiance, small-pergence, and single-frequency laser emission with a two-orders-of-magnitude enhancement in energy density. We also demonstrate the feasibility of structuring high-radiance vortex laser beams, which enhance the laser performance by taking full advantage of spatial degrees of freedom of light. Our approach provides a route for designing large-scale integrated photonic systems in both classical and quantum regimes.

材料科学 Materials Science

Broadband directional control of thermal emission

热辐射的宽带定向控制

作者：Jin Xu, Jyotirmoy Mandal, Aaswath P. Raman

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摘要

控制远场热辐射的发射方向是一个重大挑战。光子策略使热辐射在窄带宽上具有角度选择性，但热辐射是一种宽带现象。将发射的热辐射限制在宽频带上固定的窄角范围内的能力，是一种重要但欠缺的能力。

研究组引入了能对热发射进行广谱定向控制的梯度e近零（ENZ）材料。他们演示了两个由多种氧化物构成的发射器，在一系列波长范围（到微米，到微米）的p-偏振中，它们具有较高（>，>）的定向发射率（60 至75 ，70 至85 ）。

这种宽带定向发射主要在高发射率方向上，实现了有意义的辐射热传递。解耦对角度和光谱响应的传统限制提高了热伪装、太阳能加热、辐射冷却和废热回收等应用的性能。

Abstract

Controlling the directionality of emitted far-field thermal radiation is a fundamental challenge. Photonic strategies enable angular selectivity of thermal emission over narrow bandwidths, but thermal radiation is a broadband phenomenon. The ability to constrain emitted thermal radiation to fixed narrow angular ranges over broad bandwidths is an important, but lacking, capability. We introduce gradient epsilon-near-zero (ENZ) materials that enable broad-spectrum directional control of thermal emission. We demonstrate two emitters consisting of multiple oxides that exhibit high (>, >) directional emissivity (60 to 75 , 70 to 85 ) in the p-polarization for a range of wavelengths ( to micrometers, to micrometers). This broadband directional emission enables meaningful radiative heat transfer primarily in the high emissivity directions. Decoupling the conventional limitations on angular and spectral response improves performance for applications such as thermal camouflaging, solar heating, radiative cooling, and waste heat recovery.

地球科学 Earth Science

Assessing China’s efforts to pursue the C warming limit

评估中国追求 控温极限所付诸的努力

作者：Hongbo Duan, Sheng Zhou, Kejun Jiang, Christoph Bertram, Mathijs Harmsen, Elmar Kriegler, et al.

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摘要

通过进行多模型研究，研究组发现与“无政策”情况相比， 温控目标要求中国将碳排放和能源消耗分别减少90%和39%以上。在实现接近零排放方面，负排放技术发挥着重要作用，到2050年，碳捕获需平均占总减排量的20%。

研究组的多模型比较揭示了各部门在必要减排方面的巨大差异，而一致的是，要求电力部门在2050年前实现完全脱碳。交叉模型平均值表明，考虑到 升温极限，到2050年，中国累计政策成本可能达到国内生产总值的至。

Abstract

Given the increasing interest in keeping global warming below C, a key question is what this would mean for China’s emission pathway, energy restructuring, and decarbonization. By conducting a multimodel study, we find that the C-consistent goal would require China to reduce its carbon emissions and energy consumption by more than 90 and 39%, respectively, compared with the “no policy” case. Negative emission technologies play an important role in achieving near-zero emissions, with captured carbon accounting on average for 20% of the total reductions in 2050. Our multimodel comparisons reveal large differences in necessary emission reductions across sectors, whereas what is consistent is that the power sector is required to achieve full decarbonization by 2050. The cross-model averages indicate that China’s accumulated policy costs may amount to to of its gross domestic product by 2050, given the C warming limit.

Global groundwater wells at risk of running dry

全球地下水井面临干涸风险

作者：Scott Jasechko, Debra Perrone

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摘要

地下水井为数十亿人提供水源，但当地下水位下降时，它们可能会干涸。

研究组分析了全球约3900万口水井的施工记录。结果显示，6%到20%的水井深度不超过地下水位5米，这意味着如果地下水位仅下降几米，数百万口水井将面临干涸的风险。

此外，在一些地下水位显著下降的地方，新井的建设深度并不比老井深，这表明如果地下水水位继续下降，新井和老井一样也有可能干涸。深层含水层的水质差，建设水井成本高昂，这限制了开采深层地下水以防止水井干涸时失去水源的有效性。

Abstract

Groundwater wells supply water to billions of people, but they can run dry when water tables decline. Here, we analyzed construction records for ~39 million globally distributed wells. We show that 6 to 20% of wells are no more than 5 meters deeper than the water table, implying that millions of wells are at risk of running dry if groundwater levels decline by only a few meters. Further, newer wells are not being constructed deeper than older wells in some of the places experiencing significant groundwater level declines, suggesting that newer wells are at least as likely to run dry as older wells if groundwater levels continue to decline. Poor water quality in deep aquifers and the high costs of well construction limit the effectiveness of tapping deep groundwater to stave off the loss of access to water as wells run dry.

公共卫生 Public Health

Epidemiological and evolutionary considerations of SARS-CoV-2 vaccine dosing regimes

新冠疫苗给药策略的流行病学和进化研究

作者：Chadi M. Saad-Roy, Sinead E. Morris, C. Jessica E. Metcalf, Michael J. Mina, Rachel E. Baker, Jeremy Farrar, et al.

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摘要

鉴于疫苗剂量短缺和后勤挑战，各国正在提出多种部署战略，以提高人群对SARS-CoV-2的免疫水平。

目前有两个关键问题：通过部分免疫个体累积，第二剂疫苗的注射时间将如何影响感染动力学，以及如何影响病毒免疫逃逸进化的预期。与自然免疫和双剂量免疫相比，两者都取决于单剂量免疫所引发免疫应答的稳健性。

基于现有的免疫-流行病学模型，研究组发现在短期内，集中进行单剂量接种通常可减少感染，但长期结果取决于这种相对免疫的稳健性。之后他们探讨了三种选择方案，发现在部分群体免疫的特定条件下，一剂策略可能会增加抗原进化的潜力。

研究组强调，迫切需要在一剂疫苗接种后检测病毒载量和量化免疫反应，并在全球范围内加强疫苗接种工作。

Abstract

Given vaccine dose shortages and logistical challenges, various deployment strategies are being proposed to increase population immunity levels to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Two critical issues arise: How timing of delivery of the second dose will affect infection dynamics and how it will affect prospects for the evolution of viral immune escape via a buildup of partially immune inpiduals. Both hinge on the robustness of the immune response elicited by a single dose as compared with natural and two-dose immunity. Building on an existing immuno-epidemiological model, we find that in the short term, focusing on one dose generally decreases infections, but that longer-term outcomes depend on this relative immune robustness. We then explore three scenarios of selection and find that a one-dose policy may increase the potential for antigenic evolution under certain conditions of partial population immunity. We highlight the critical need to test viral loads and quantify immune responses after one vaccine dose and to ramp up vaccination efforts globally.

火箭的发射原理航空和航天航空和航天是当今人类认识和改造自然过程中最活跃，最有影响力，也最有发展前途的科学和技术领域，是人类文明高度发展的重要标志，也是衡量一个国家科学和技术水平，以及综合实力的重要标志。航空航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动。航空活动的范围主要限于离地面30公里的大气层内。在大气层中航行的飞行器（航空器），只要克服自身的重力就能升空。比空气轻的航空器，如气球、飞艇，用空气静力升空；比空气重的航空器，如飞机、直升机，则要利用空气动力才能升空，风筝也是利用空气动力升空的一种最原始的航空器。可见，航空离不开地球的大气圈，也摆脱不了地球的引力作用。航天航天是指载人或不载人的飞行器在太空的航行活动，也叫做空间飞行或宇宙航行。航天包括：环绕地球的运行、飞往月球或其它星球的航行（包括环绕某一天体运行、从其近旁飞过或在其上着陆）、行星际空间的航行及飞出太阳系的航行。可见，航天活动的范围要比航空活动的范围大得多。一类在太阳系内的航行活动叫做航天；一类，在太阳系以外的航行活动叫做航宇。航天不同于航空，航天要在极高真空的太空以类似于自然天体的运行规律飞行。因此，航天首先，必须有不依赖空气，且具有巨大推力的运载工具——火箭。火箭的概念和原理火箭是一种依靠火箭发动机喷射工作介质产生的反作用力推动前进的飞行器。火箭的飞行原理是它借助了物体的反作用力，就像一只充足气体的气球，当我们把它从手中放开后，气球内的气体便顺着气球的气嘴喷出，同时气球向前冲去。因自身携带氧化剂，用不着像飞机那样依靠大气中的氧，所以火箭可以飞出大气层，在真空条件下飞行。火箭的三大系统 运载火箭是将人造卫星、宇宙飞船、空间站和宇宙探测器等航天器送入太空的运载工具，是人类一切航天活动的基础。它主要包括三大系统：动力系统、结构系统和控制系统。 动力系统即火箭发动机系统，是火箭的动力装置，堪称火箭的心脏。它依靠推进剂在燃烧室内燃烧，形成高温高压燃气，通过喷管高速排出后产生反作用力推动火箭前进。火箭发动机按使用推进剂的类别分为液体火箭发动机、固体火箭发动机、固液混合式火箭发动机三种。 结构系统通常称为箭体结构，它是火箭的躯体，用于连接火箭所有结构部段，使之成为一整体，具有良好的空气动力外形和飞行性能。 控制系统是火箭的大脑和神经中枢。火箭发射后的级间分离、俯仰偏航、发动机关机与启动、轨道修正和星箭分离等一系列动作，都依靠控制系统完成。推进剂——发动机的“食粮”火箭发动机使用的燃料称为推进剂，堪称火箭发动机的“食粮”。目前，各国研制的运载火箭多使用化学燃料推进剂。化学燃料推进剂可根据物理形态分为液体推进剂和固体推进剂两类，根据性质可分为可贮存推进和低温推进剂。可贮存推进指在常温下可以长期在火箭推进剂贮箱中贮存的推进剂，如硝酸和煤油等。低温推进剂指在常温下沸点低的推进剂，如昭液氧、液氢等。随着航天技术的发展以及环保和人体健康要求的日益提高，火箭主发动机目前正朝着采用无毒、无污染的液氢、液氧和液氧、煤油推进剂的方向发展。固体火箭发动机固体火箭发动机是最简单的一种化学火箭发动机，它所携带的固体推进剂主要由燃料和氧化剂组成，通常制成具有一定几何形状的红柱，贮存在被叫做燃烧室的半封闭容器中（图）。为了点燃药柱，在燃烧室头部安装带有安全机构的点火装置，通电点火后，燃烧室中的药柱被点燃，并持续燃烧，产生高温、高压的燃气（工质），此时，固体推进剂的化学能转变为热能；燃气通过燃烧室尾部的拉瓦尔喷管以高速排出，从而产生推动火箭前进的推力，此时的热能转变为动能。与液体火箭发动机相比，固体火箭发动机由于不需推进剂输送系统，推力室无需强制冷却，因此结构简单，没有活门、喷注器、涡轮泵、燃气发生器等部件。由于这个特点，它的可靠性较高，操作简便。另外，固体发动机能够长期贮存。固体火箭发动机的缺点是：比推办较低，工作时间较短，不易调节推力和多次启动。 固体火箭发动机由药柱、燃烧室、喷管和点火装置等组成。固体推进剂常常被制成不同的形状，称为药柱，在推进剂相同的情况下，固体火箭发动机的推力由药柱的燃烧面决定。固体火箭发动机的喷管具有将推进剂放出的热能转换成推进用的动能的作用，因为它不像液体发动机那样采用冷却措施，所以一般采用合金钢或高温玻璃钢等抗高温材料制成，并采用烧蚀等技术进行保护。一台固体火箭发动机可以设计成一个喷管，也可以设计成几个。喷管有固定的，也有可动的，可动喷管可以绕发动机纵轴转动或摆动，实现对发动机推力方向的控制。 固体火箭发动机的工作过程比液体火箭发动机简单得多，点火时，先通电使电爆管爆炸，引燃点火药，点火药燃烧后点燃推进剂药柱。液体火箭发动机 液体火箭发动机是采用液体推进剂的一种化学火箭发动机，一般由推力室、液体推进剂贮箱、供应系统和控制系统组成。推力室是推进剂混合、燃烧并高速喷出产生推力的重要部件，由喷注器、熔炼室和喷管组成。推进剂燃烧时温度极高，极易烧穿燃烧室，因此必须进行冷却，冷却方法通常有再生冷却和同冷却两种。推进剂贮箱包括燃料贮箱和氧化剂贮箱。推进剂量测定供应系统由管路、活门以及高压气瓶、减压器，或涡轮泵组成。供应系统的作用是按要求的流量和压强向燃烧室供应推进剂。将高压气瓶的气体引入贮箱，使推进剂从贮箱送到各需要部分，这种系统大多用于大推力的发动机。图示出挤压式和泵压式两种液体火箭发动机的供应系统图。推进剂供应系统的目的是将推进剂从贮箱输送到推力室，包括涡轮泵、各种导管和活门。推进剂输送方式有两种，一种是挤压式，一种是泵压式。 挤压式是利用贮存在高压气瓶内的压缩气体，将推进剂从贮箱内挤压到燃烧室内。由于这种方式将使贮箱承受很大压力，需把贮箱制造得十分坚固，因此不利于减轻火箭的结构重量。 泵压式是用涡轮泵将推进剂送入燃烧室。这种方法可使推进剂贮箱的压力大大减轻，减少贮箱的壁厚尺寸，减轻结构重量。发动机控制系统的作用是控制发动机的启动、点火和关机等程序，控制推进剂的混合比例、推力的大小和方向等。固体与液体火箭发动机的利弊固体火箭发动机的优点是：结构简单；可靠性高；推进剂直接贮存在燃烧室中，可以做到常备不懈；反应速度快。其缺点是：比冲（单位质量推进剂产生的冲量）较低；起飞加速度大，工作时间短，不利于载入飞行。因此固体火箭发动机很适合用于导弹，满足反应快、作战迅速的要求。此外，可用作运载火箭的助推器，载入航天器的救生系统等。液体火箭发动机星使用液体推进剂的火箭发动机，具有推力大、工作时间长、推力易于调节和控制、易于启动和关机、可多次启动等优点。缺点是，需要推进剂增压输送系统、燃烧室和喷管冷却系统，因而结构复杂；推进剂不能在火箭中长期贮存，发射前操作较为复杂。 固液混合火箭发动机 由于液体火箭发动机和固体火箭发动机各有各的优缺点，所以科学家把它作结合起来，组成了固液混合式和液固混合式两种。液固混合式发动机是燃烧剂为液体，氧化剂为固体，而固液混合式发动机正好与它相反。从性能上说，固液混合火箭发动机的比推力高于固体火箭发动机，低于高能液体发动机，与可贮存的液体发动机相当。从系统和结构来说，这种火箭发动机的优点是简单紧凑，缺点是燃烧效率低，推进剂混合比不易控制，调节推力时能量损失较大。结构系统——火箭的躯体 火箭结构系统通常为系为箭体结构，大多是用金属板和加强件组成的硬壳、半硬壳式结构。材料多为比强度和比刚度较高，塑性范围较窄的铝合金，部分采用不锈钢、钛合金和非金属材料。 从火箭的头部向下数，多级液体火箭的箭体结构主要包括有效载荷整流罩、仪器舱、推进剂贮箱、箱间段、级间段、尾舱、尾翼。固体火箭的箭体结构与液体火箭的箭体结构基本相同，不同的是它比较简单，大部分为发动机外壳。位于运载火箭项端的有效载荷整流罩，有火箭的“皇冠”之称，它用于包容卫星、飞船、宇宙探测器等有效载荷，使它们免受火箭在大气层内飞行时产生的空气动力和空气动力加热的损害。火箭飞出大气层后，完成使命的有效载荷整流罩即被抛掉。 仪器舱一般位于有效载荷的下面，用于安装火箭飞行控制用的仪器和设备，仪器舱的壁板上经常开有舱口，便于安装仪器设备和对仪器设备进行检查测试。控制系统——火箭的大脑和神经中枢 控制系统是一个非常精密、复杂、而且非常重要的系统，它的一部分安装在火箭上，称为飞行控制系统，另一部分安装在地面，称为测试发射控制系统。其中，箭上部分包括导航系统、姿态控制系统，电源配电系统。导航系统是控制系统的核心，它的功能包括，当火箭达到要求的速度时，发出启动和关闭各级发动机的信号，使火箭沿预定轨道飞行；给各级火箭的执行机构提供各种指令信号，完成级间分离任务，测定火箭的实际位置，将其与预定飞行轨迹比较，若火箭偏离预定轨道，及时发出信号控制发动机摆动，保证火箭稳定飞行。姿态控制系统的功能是随时纠正飞箭中产生的俯仰、偏航和滚动误差，保持火箭以正确的姿态飞行。一旦出现误差，过去的方法是采用燃气舵，它是一种装在发动机喷管尾部的用石墨耐高温合金制成的类似于船舵一样的部件，经燃气冲击后可产生控制力矩，现已很少使用，目前大多采用由姿态控制系统利用伺服机构摇摆发动机进行校正的方法。 电源配电系统主要包括三种功能：一是向控制系统的各种仪器、推进系统的火工品、级间分离和星箭分离使用的火工器供电，二是按预定程序发出各种指令控制有关电路，三是与地面测试设备配合完成控制系统的测试。除了动力系统、结构系统和控制系统这三大系统外，火箭还包括分离系统、遥测和跟踪系统、自毁系统、方位瞄准系统，垂直度调整系统等。 我自己找的

不一样。航天科工四院四部是中国航天科工集团公司的一部分，拥有四个院：航天科学院、航天科技院、航天工程院和航天信息院。 中国航天四院17所则是由中国航天科工集团公司联合17个研究院单位组建的学术性研究团体，旨在深入开展航天科技创新研究，共同推动航天事业的发展。