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《自然》《科學》預告 2022 科學大事件:重啟引力波探測器,釋出百億億級超算

1 月 9 日訊息,2022,科學領域有哪些值得關心的大事件?

現在,Nature 和 Science 已經前後腳釋出預告。

這份列表中,有已經摩拳擦掌準備好要登上科技頭條的超級計算機和麵向星辰大海的太空計劃,有的則指出了最前沿科技的研究方向。

話不多說,現在我們就來一同預覽一下新年科學界的關鍵詞吧~

2022 科學領域大事前瞻

Nature 和 Science 釋出的大事列表有英雄所見略同之處,這裡我們簡單地進行了一些合併分類,共分為空間科學、資訊科學、粒子物理、生態氣候四類

空間科學

2022 月球計劃

在今年,冷冷清清的廣寒宮前可能要熱鬧起來了,因為各國都在計劃到訪月球。

這一大串訪客名單中,肯定少不了 NASA 的身影。

今年 NASA 的深空探索系統將迎來首次飛行測試:阿爾忒彌斯 Artemis I 號軌道飛行器測試

這枚軌道飛行器將從地球發射之後花式繞月最後返回,為人類深空探索奠定基礎。

下圖為飛行器按編號行進的航線圖:

▲圖注:Artemis I 深空探索系統航線圖

另外,在 2022 年 3 月,NASA 還有一個名為 CAPSTONE 的軌道飛行器也將進行實驗,為第一個繞月軌道空間站 Gateway 做好準備。

▲圖注:CAPSTONE

不僅僅是美國,其他國家也紛紛開展了自己的月球計劃:

印度準備進行第三次月球任務:Chandrayaan-3。在這項任務中著陸器會攜帶自己的月球車,旨在實現月球軟著陸。

俄羅斯正在準備發射 Luna 25 著陸器,這項任務計劃從軌道和表面研究月球、收集月球土壤並將其送回地球。

此外,日本、韓國也都準備進行自己的月球著陸器計劃。

▲圖注:日本 SLIM 著陸器任務

除了各國的月球計劃,有三傢俬人公司也想加入探月熱潮,發射三臺 NASA 資助的機器人著陸器

這三傢俬人公司分別是東京的 ispace,匹茲堡的 Astrobotic Technology 和休斯頓的 Intuitive Machines。

其中 ispace 準備發射 Hakuto-R 著陸器,將搭載阿聯酋的 Rashid 月球車;而另外兩家正在準備將帶有 NASA 儀器的探測器送到月球表面。

歐洲航天局與俄羅斯的聯合火星計劃

之前提到的各個月球計劃中,似乎缺少了歐洲的身影。可能是因為歐洲航天局正在忙於火星計劃。

俄羅斯和歐洲航天局合作的 ExoMars 任務計劃於今年 9 月 20 日發射

。這項任務預計將把 Rosalind Franklin 火星車送到火星表面,尋找過去的生命跡象。

▲圖注:ExoMars 規劃圖

不過這項任務其實 2020 年就準備實施了,因為降落傘出問題被推遲到了今年。

資訊科學

超級計算機至百億億級

在去年 11 月下旬的超級計算會議上,有訊息稱我國已經建造了第一臺百億億級超級計算機,每秒能夠進行超過 100 億億次計算,預計在今年展示。

由於目前尚未公佈,它們還沒有出現在超級計算機 TOP 500 的名單上。

但是 Science 援引相關人士的訊息表示,新的超級計算冠軍是神威的海洋之光和國家超級計算中心的天河三號。

而美國第一臺百億億級計算機 Frontier 也正在橡樹嶺國家實驗室安裝,計劃於 2022 年上線。

粒子物理

歐洲大型強子對撞機重啟

經過多年的停機維護,歐洲核子中心(CERN)的大型強子對撞機(LHC)計劃在今年 6 月重啟,開啟三期執行

此前粒子物理標準模型中的大名鼎鼎的希格斯玻色子就是在 LHC 中發現的。

這次更新會讓對撞機每秒產生 4000 萬次質子碰撞,收集更多粒子資料。

▲圖注:LHC

引力波探測器升級完成

在今年 12 月,全世界範圍內四個引力波探測器(日本一個,義大利一個,美國兩個)經過升級之後預計重新執行並觀測。

在 2016 年,正是這四個引力波探測器中的兩個,LIGO 和 Vigor,探測到了人類歷史上第一個引力波訊號。可以期待他們今年的表現~

▲圖注:引力波探測器

生態氣候

埃及聯合國氣候變化大會召開

在今年 11 月,各國代表將在埃及紅海之濱沙姆沙伊赫舉行聯合國氣候變化大會 COP27。

屆時預計各國會做出和 2015 年巴黎協定一致的承諾:將全球變暖限制在工業化前 2 攝氏度以下,為全球生態氣候變化做出貢獻。

聯合國生物多樣性公約會議在昆明舉行

目前,與人類活動有關的因素使大約 100 萬種動植物物種面臨滅絕的風險

而 2010 年制定的《愛知生物多樣性目標》目標到 2020 年截止時有很多沒能實現,因此各國正在制訂一套新的目標來緩解生物多樣性損失。

於是,原定於 2020 年舉行的聯合國生物多樣性公約締約方的下一次會議改到 4 月 25 日至 5 月 8 日在中國昆明舉行。不過不知道會議會不會再次被新冠影響。

甲烷衛星發射

自去年聯合國氣候變化大會 COP26 召開以來,世界各國領導人承諾到 2030 年將甲烷排放量減少 30%。

為測量溫室氣體的排放量,一系列新的衛星預計今年發射升空。其中一顆衛星 MethaneSAT 定於今年 10 月發射,可以檢測來自稻田和管道洩漏的甲烷

隨後,還會有兩顆衛星加入測量任務,檢測目標是導致全球變暖的主要氣體:甲烷和二氧化碳。

不知道你對其中哪些領域的重大事件感興趣呢?歡迎在評論區留言討論~

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