2025年重返月球！NASA計劃用馬斯克星艦登陸月球南極 | 環球科學要聞

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·  航天   ·

NASA表示將於2025年登陸月球南極，計劃使用SpaceX星艦

月球南極附近衛星影象，由 NASA “克萊芒蒂娜”探測器拍攝。 圖片 來源： NASA

美國航空航天局（NASA）“阿爾忒彌斯1號”（Artemis Ⅰ）任務計劃用太空發射系統（SLS）將獵戶座載人飛船（Orion spacecraft）發射到繞月軌道，執行不載人測試任務。現在“阿爾忒彌斯1號”已經抵達肯尼迪航天中心39B發射臺，計劃於當地時間8月29日上午8:33分之後發射。計劃於2024年發射的“阿爾忒彌斯2號”（Artemis Ⅱ）任務將由太空發射系統和獵戶座載人飛船執行，運送4名宇航員繞月飛行，任務持續時間在8天到3周之間。

昨天， NASA 公佈了“阿爾忒彌斯3號”任務的一些細節。“阿爾忒彌斯3號”（Artemis Ⅲ）任務將使用美國太空探索技術公司（SpaceX）還未進行過軌道測試的星艦（Starship），搭載4名宇航員在月球南極附近著陸，是“阿爾忒彌斯”系列任務中的首次登月任務。任務計劃時間為2025年，任務按時進行需要3個前提條件，“阿爾忒彌斯1號”和“阿爾忒彌斯2號”順利執行、新宇航服順利完成開發和星艦系統的可用性。NASA表示，第一名登月的女性宇航員和第一名登月的有色人種宇航員將在“阿爾忒彌斯3號”任務中產生。

·  分子生物學   ·

蚊子為何總能聞到人的氣味

雌蚊體內含有氣味受體，可識別人類釋放在空氣中的體味混合物。科學家曾試圖敲除這些受體以阻止蚊子叮咬，然而並未成功。最近，發表在 《細胞》 雜誌的一項研究發現，蚊子的嗅覺系統已經演化出冗餘的故障保險裝置，以確保它們總能聞到我們的氣味。

在大多數動物體內，一個嗅覺神經元通常只負責檢測某一種特定的氣味。但科學家發現蚊子對人類氣味的感知有所不同。比如，1-辛烯-3-醇是存在於人類呼吸和汗液中的一種物質。研究團隊發現，埃及伊蚊體內能被1-辛烯-3-醇刺激的神經元，也能在胺類刺激下被啟用——胺類是蚊子用來尋找人類的另一個線索。假如蚊子的一個神經元不止表達一種氣味受體，這意味著失去某一種或某一些受體之後的蚊子依然可能探測人類的氣味。研究者還利用單核RNA測序尋找了蚊子嗅覺神經元表達的其他受體，發現在一個神經元中表達多種化學感覺受體的現象廣泛存在。科學家認為，其他昆蟲體內可能也有類似的機制，研究團隊計劃對其生理意義進行深入研究。

·  新技術   ·

無晶片無電池的無線可穿戴感測器

現有的無線感測器主要依賴嵌入式藍芽晶片通訊，並需要小型電池供電。然而，下一代可穿戴式感測器要求尺寸更薄、更小，這就需要為裝置“減負”。近日，在一項發表於 《科學》 雜誌的研究中，科學家開發了一種無需電池和晶片的新型可穿戴感測器。

新型感測器基於氮化鎵，這是一種雙向壓電材料，可以將機械振動轉化為電訊號，反之亦然。科學家利用遠端外延（remote epitaxy）技術製備了超薄的氮化鎵單晶薄膜，並將金導電層沉積在上面以放大電訊號。當佩戴者的心率變化時，氮化鎵的機械振動會隨之改變，並被轉化為可被無線監測的電訊號。通過與離子感應膜配對，該感測器還可以監測汗液中的鈉離子變化。研究者認為，這項技術具有極大的應用潛力。

·  量子計算   ·

新量子技術實現了自由電子-光子耦合

該實驗中用到的光學晶片僅有 3 毫米寬，其頂端的環形諧振器半徑僅 0.114 毫米。 圖片來源： Armin F eist / Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences

隨著量子技術的發展，科學家嘗試將基礎研究中的發現用於量子技術中，這常常需要用到單個光子，但取得單個粒子非常困難。近日，在發表於 《科學》 的一項研究中，科學家首次成功在電子顯微鏡中建立了自由電子-光子對。

在該實驗中，來自電子顯微鏡的光束會穿過一塊特製的整合光學晶片。該晶片由光纖耦合器和環形諧振器構成，諧振器通過控制光子繞圈運動來儲存光。當電子在最初的空諧振器上散射時會損失一些能量，這部分能量正好能在諧振器中自發產生一個光子。電子和產生的光子從而通過相互作用耦合成對。目前，物理學家能夠精確檢測出電子-光子對中的單個粒子，並能在測試一個粒子 時 獲得另一個粒子同時的資訊。該成果可幫助多種量子技術的應用，為量子研究提供了新的可能。

·  地質學   ·

研究發現現代黃河水系於125萬年前開始形成

由於黃河中游地區缺少完整的河流演化的沉積記錄，再加上下游河流頻繁改道，因此當前對現代黃河水系的形成時代還存在多種觀點，如15萬年前、不晚於88萬年、不晚於120萬年、150-160萬年前、500萬年前。近日，在一項發表於 《科學通報》 的研究中，蘭州大學與中國地震局地質研究所等單位通過開展合作研究，明確了現代黃河水系是於125萬年前開始形成。

三門峽是黃河干流上的最後一段峽谷。研究人員在三門峽盆地中心通過實施環境鑽探，獲取了黃河貫通三門峽歷史完整的巖芯檔案。隨後，他們利用系統的沉積學、古地磁定年、物源分析、古環境代用指標記錄，比較了巖芯與盆地邊緣露頭剖面，發現巖芯108米處首次出現的河道沉積物是黃河在三門峽留下的最古老的印跡。他們還結合了近年來發表的邊緣海沉積等證據，證實這裡的沉積物自125萬年前開始大規模發育，上游鄂爾多斯地體的碎屑物質大量湧入，沉積環境經歷了從封閉型鹹水-微鹹水湖環境到開放型河流環境的顯著轉變。

·  環境   ·

學丹麥與荷蘭人騎車減排

1962-2015年間人均擁有自行車的數量和人均擁有私家車數量的情況，圖中趨勢線的所屬國家分別為美國、丹麥、義大利、中國和安哥拉。圖片來源：Wu Chen

在全球燃料相關溫室氣體排放中，交通運輸領域佔到了四分之一，其中有一半來自私家車。騎自行車能減少碳排放，但尚沒有關於自行車在可持續道路交通運輸中作用的 全面調查 。近日，一項發表於 《通訊·地球與環境》 的研究編制了一個覆蓋1962年至2015年各國自行車擁有量和使用量的全球資料集。他們發現，在這一時期全球自行車產量的增速超過了汽車，2015年中國自行車產量佔全球產量的65.7%，其次是巴西（5%）、印度（4%）、義大利（2%）和德國（2%）。但他們發現，在世界上大部分國家的日常出行中，騎自行車僅佔不到5%。

值得一提的是，丹麥的自行車使用模式是一天騎行1.6千米。研究人員表示，如果按照這種出行方式，每年或能減少4.14億噸碳排放，相當於英國2015年的全年碳排放。此外，如果每個人仿照荷蘭的騎行模式，每天騎自行車2.6千米，那麼全球每年或能減少6.86億噸的碳排放。研究人員表示，如果全球推行類似丹麥和荷蘭的騎行政策以及基礎設施建設，或能從中獲得巨大的氣候獲益。

·   新冠疫情  ·

截至北京時間8月19日10時，據約翰·霍普金斯大學最新統計，全球累計新冠確診病例594 092 706例，死亡病例6 448 040例。

據國家衛健委官方資料，8月18日0—24時，31個省（自治區、直轄市）和新疆生產建設兵團報告新增確診病例603例。其中境外輸入病例44例（廣東9例，福建8例，上海7例，北京4例，黑龍江3例，四川3例，山東2例，重慶2例，雲南2例，天津1例，浙江1例，河南1例，廣西1例），含6例由無症狀感染者轉為確診病例（山東2例，福建1例，河南1例，廣東1例，四川1例）； 本土病例559例 （海南441例，陝西52例，西藏15例，福建14例，重慶7例，廣東6例，新疆6例，內蒙古4例，浙江4例，四川4例，北京1例，山西1例，江蘇1例，江西1例，貴州1例，青海1例），含51例由無症狀感染者轉為確診病例（海南40例，西藏3例，廣東2例，新疆2例，北京1例，內蒙古1例，重慶1例，陝西1例）。無新增死亡病例。無新增疑似病例。

31個省（自治區、直轄市）和新疆生產建設兵團報告新增無症狀感染者2201例，其中境外輸入82例， 本土2119例 （海南1058例，西藏665例，新疆221例，青海34例，兵團29例，陝西20例，湖北14例，江西12例，河北11例，河南9例，廣西6例，甘肅6例，山西5例，浙江5例，重慶5例，江蘇4例，四川4例，上海3例，山東3例，福建2例，內蒙古1例，廣東1例，雲南1例）。

截至2022年8月17日，31個省（自治區、直轄市）和新疆生產建設兵團累計報告接種新冠病毒疫苗342893.3萬劑次。

文：王昱、栗子、王怡博、孟凡瓊、韓佳桐、馬一瑗

編輯：王昱、栗子、王怡博