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科学探索让我们的生活更安全便利（一）

——《大众科学》评选出2013年最佳发明

刘霞综合外电 //www.auribault.com 2013-12-03 来源：科技日报

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个人飞行包P12 Jetpack

凤凰计划

　　每年，美国《大众科学》网站的编辑们都会搜遍世界的每个角落，无一漏网，找到能刷新我们未来生活的近百项发明，以飨读者，今年也不例外。从纯电动汽车到机器人医生；从惊险刺激令人疯狂的过山车到速度快得令人崩溃的网络……一切都证明，人类的探索历程永无止境。而且，所有这些探索的终极目的或许都是为了让人们的生活变得更加安全、便利。

　　第一部分航空航天

　　1.挪威Prox Dynamics公司的“黑黄蜂”隐形无人机

　　挪威Prox Dynamics公司的科学家借鉴飞虫体型小巧的优势开发出了昆虫大小的“黑黄蜂（Black Hornet）”无人机，其重量仅16克，这种看起来像玩具的小型无人机可以潜入一些看似封闭的空间秘密获取军事情报。

　　“黑黄蜂”利用GPS来规划路径，每次充电可飞行20—25分钟，单程最大飞行距离为1.2公里。但不足之处是，该款无人机目前没有装备红外装置，只能适应日间任务。Prox Dynamics公司目前正在深入改进这种无人机的探测装置，目标是研发出用于终极隐形侦测的无人机。

　　2.美国克雷多斯国防和安全解决方案公司的激光武器系统

　　今年4月初，美国海军用这套固态激光武器击落了一架无人机，海军认为这代表了未来战争的形态。

　　这套激光武器系统配备了激光测距仪，能朝无人机上的传感器发射定向能量武器，从而瓦解机上的电子设备。与导弹不同，这种武器几乎可以实现实时打击。而且，该系统供运行只靠电力，因此只要有电就可以一直射击，且每次射击成本不足1美元。该激光武器样机花费3100—3200万美元，今年10月后将安装在海军“庞塞”号两栖船坞运输舰上。该系统的缺点包括：它可能意外击落卫星或飞机；会受天气的影响——在雨中或雾中，激光可能无法正常工作或完全无法工作。

　　3.维珍银河公司和斯卡尔德复合材料公司的“太空船二号”

　　今年5月份，“太空船二号”完成首次有动力飞行，其从母船上通过火箭启动脱离，自由飞行过程中速度达到1.2马赫，标志着理查德·布兰森的商业太空飞行计划到达新的关键点（为了到达太空，“太空船二号”的速度最终必须超过3.5马赫）。如果一切顺利，“太空船二号”有望在2014年正式开展商业飞行。

　　“太空船二号”的机身尺寸为长约18.29米、宽8.23米、高4.57米，采用强度为钢铁4倍的碳纤维复合材料制成。除了两名飞行员之外，还可搭载6名乘客。飞行速度约为4000公里/秒，设计轨道高度为160—320千米，几乎可以达到载人飞船的轨道高度。但出于安全考虑，初期只打算飞到100多千米。

　　4.英国宇航系统公司（BEA）的“雷神”无人战斗机

　　据美国防务更新网10月27日报道，英国国防部在近日提交给英国防卫委员会的一份书面声明中确认，演示型“雷神（Taranis）”无人战斗机已在澳大利亚完成首航。

　　“雷神”无人机项目始于2006年12月，旨在验证英国自主研制生产隐身无人作战飞机的能力。“雷神”出自凯尔特神话，代表着力大无穷、战无不胜。这款超音速、隐形无人机造价超过2.5亿美元，除了能完成空对地任务外，还可以跨洋飞行并进行空战，且能自行选择攻击目标。

　　为确保“雷神”具有洲际间航程和出色的续航能力，英国军方为其选用了劳斯莱斯公司研制的“阿杜尔（Adour）”951型涡轮扇发动机。该发动机设计了新型风扇，可提供强大推力。利用机内空间装载的大量燃料，“雷神”航程将达到数千公里。有专家指出，“雷神”已跻身世界五大顶尖无人机之列，可与RQ-4A“全球鹰”、X-47B、猎鹰高超音速飞行器（HTV-2）和“神经元”无人机相媲美。

　　5.NASA的升级版真空室A

　　今年，为了测试詹姆斯·韦伯太空望远镜，美国国家航空航天局（NASA）对真空室A进行了升级。它的空间达11320立方米，可以让里面的任何东西充分接受极端太空环境的考验。在重达40吨的大门后，真空室A的温度可以达到零下262.15摄氏度，成为地球上最冷的地方。

　　6.DARPA的“僵尸卫星”计划——“凤凰计划”

　　美国国防部先进研究项目局（DARPA）称，地球同步轨道上运行着高价值的人造卫星，有很多同步卫星因达到正常使用寿命、报废或因某一部件故障而退役。但它们仍有许多能正常工作的昂贵零部件，如天线和太阳能电池板可以发挥“余热”。因此，DARPA于去年夏天启动了“凤凰计划（Phoenix program）”，此计划旨在回收那些被弃用但仍具使用价值的卫星零件，包括天线、太阳能组件以及其他通讯设备，然后将这些元件在太空中组网和整合成一个新的部件，以实现太空资源再利用，降低太空研发成本。

　　7.美国Aeros航空公司的Aeroscraft新型飞艇

　　今年1月初，Aeroscraft飞艇首次试飞成功。这艘飞艇是由美国Aeros航空公司历时25年研制而成，机身框架完全由铝和碳纤维打造。它的有效载荷高达66吨，是目前最大运输机的3倍，但其耗费的燃料却只有后者的1/3。该飞艇的飞行高度约5500米，航速120节，有效航程近6000公里。

　　最重要的一点是，Aeroscraft能实现垂直起降，它不需要专属的跑道和地勤人员，只要有足够大的起降场地即可。所以，它有望在未来对整个航空运输业产生重大影响，把大量的救灾物资直接运抵到比较偏远的地区，当然，也有可能用于运输坦克等重型军事设备。

　　8.新西兰马丁飞机公司的个人飞行器P12 Jetpack

　　今年10月，新西兰发明家格伦·马丁创办的马丁公司终于完成了飞行背包P12 Jetpack的首次真人试验。这款原型机最高时速为74公里，平均时速为56公里，一次充满燃料后可飞行约30公里，马丁飞机公司建议飞行高度150米以上。首批产品将会优先供应需要快速反应的行业，例如医疗救援、消防等，售价预计将高达15到20万美元，日后售价有望降至10万美元。

　　9.欧洲空间局全球最大的数码相机“盖亚”

　　“盖亚（Gaia）”是希腊神话中大地女神的名字，是众神之母。“盖亚”计划在2000年被欧空局批准，总成本约为9.9亿美元。

　　“盖亚”是一台配备了全球最大数字照相机的重达2吨的人造卫星。其拍照系统包括分辨率高达60亿像素的摄像头和2个望远镜，这两个灵敏度极高的望远镜能够绘制恒星确切的位置和运动，探测到外星世界的印记，并定位太阳系最外沿的冰态矮行星。在未来至少5年内，“盖亚”将对天空进行不间断地扫描，以确定银河系中约10亿颗恒星的坐标、运行方向、温度、颜色乃至组成，从而绘制出高精度的3D银河系图像，这将有助于我们了解银河系的成分、形成和演化过程，甚至能为我们提供很多有关暗物质分布的线索。尽管天空乃“藏龙卧虎”之地，有各种各样的“奇人异事”，但“盖亚”无疑是其中“武艺”最高强者。

　　第二部分汽车

　　1.美国雪佛兰汽车公司的斯帕克纯电动车

　　为进一步减轻消费者对电动汽车的疑窦，同时提升斯帕克纯电动汽车的使用价值及市场竞争力，雪佛兰公司为斯帕克配置了美国机动车工程师学会创建的组合直流快速充电技术，也就是无论交流电还是直流电，斯帕克都能够进行充电。如果使用直流电来充，在短短20分钟内就能为电池充电80%。

　　斯帕克车载的20千瓦时高容量锂离子电池组，配有一个3.3千瓦充电器，这意味着它利用家用240伏电源充电，将花费约7个小时充满，充满电后的续航里程可以达到132公里。动力方面，新车可以在8秒内从静止加速到96公里/小时。目前，斯帕克是美国最高效的电动汽车。

　　售价：19185美元

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编辑：尹盼秋