拍黑洞缺席?
FAST:我們不是一類「人」
4月10日,黑洞首張照片問世。給黑洞拍照的「相機」事件視界望遠鏡(EHT)也正在「刷屏」。
EHT是由位於南極、智利(2臺)、墨西哥、美國夏威夷(2臺)、美國亞利桑那州、西班牙的8臺亞毫米射電望遠鏡組成,科學家通過甚長基線幹涉測量技術(VLBI)將這8臺望遠鏡組網成口徑等同於地球直徑的超級虛擬望遠鏡。
觀測黑洞時,組網的多臺望遠鏡同時觀測,再將各自的觀測數據傳輸到統一的數據中心進行大量運算處理和反覆核算,才能「繪」出正確的黑洞「照片」。
VLBI技術讓射電望遠鏡突破了地域的限制,即便天南海北也能同步行動。但為何我國備受關注的FAST「天眼」射電望遠鏡沒有參與到觀測黑洞的行列之中呢?
「其實最主要的原因在於工作頻段不同。」中國科學院國家天文臺研究員苟利軍這樣回答,「亞毫米波屬於射電波段中最短的部分,理論上望遠鏡口徑越大、接收波長越短,其解析度越高,因此,採用亞毫米波段觀測也是出於提升解析度的考量。」
事實上,射電波即無線電波,頻譜很寬,其波長範圍約為10μm-30000m。FAST工作頻段為70MHz-3GHz,接收的波長最短為分米級,而本次觀測的亞毫米波波長在1mm以下。由此可見,即便同為射電望遠鏡,FAST與EHT接收的波段也沒有交集。
很遺憾FAST缺席如此重大的歷史事件。畢竟對於大多數公眾而言,FAST之前的宣傳就是神器一般的存在,結果現在竟然連黑洞都看不到?而到現在似乎也沒有一篇官方文章把FAST不能做什麼明明白白科普出來,甚至之前連FAST最重要的接收頻段、時間解析度、空間解析度等等都語焉不詳?貌似只剩下靈敏度這一個優點。可是總不能只用來監聽外星人信號吧,未來SKA建成後怎麼辦?
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亞馬遜也要建寬帶星座,
擬設3236顆衛星
由傑夫·貝佐斯創辦的亞馬遜公司也要投身於寬帶網際網路星座建設熱潮,已向國際頻譜監管機構提出頻譜使用權申請,打算建設由3236顆衛星組網的一個星座。
亞馬遜的星座是以柯伊伯系統公司(KuiperSystems)的名義向國際電聯申報的。亞馬遜聲明說,「『柯伊伯』項目是一項新倡議,意在發射一個低地軌道衛星星座,以為世界各地欠缺服務社區帶來低時延、高速寬帶連接」;「這是一個長期項目,把為千千萬萬缺乏基礎寬帶上網條件的人們提供服務作為願景。我們期待著就這一倡議與志同道和的公司開展合作」。
亞馬遜的星座要求分三層部署衛星:784顆採用590公裡軌道,1156顆採用630公裡軌道,另1296顆採用610公裡軌道。亞馬遜的星座方案軌道高度要明顯低於在建的部分其它寬帶星座。星座建設方案的很多細節仍不得而知,比如衛星由誰來造和亞馬遜希望何時將衛星部署入軌。
亞馬遜尚未向美國聯邦通信委員會(FCC)提出其星座的國內市場準入申請。並不是每有一項頻譜申請就預示著又有一個星座將化為現實。
同太空探索公司、一網、電信衛星公司和低軌星公司星座項目的預計耗資一樣,亞馬遜的系統若想建成將很可能要耗資數十億美元。
網際網路的帶頭大哥最清楚,跑馬圈地同樣適用於太空,甚至更重要。所以藍源才比太空叉更早獨立打造進入太空的運載工具和發展商業載人航天運輸能力,再到現在通過寬帶星座計劃先把頻譜資源圈下來——擁有頻譜意味著什麼,意味著擁有全球化傳播的信息載體,星座建成後就是亞馬遜自營店。別忘了貝索斯不僅僅有華盛頓郵報,還有野心更大的亞馬遜內容部門。
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美日太空聯合,
加劇太空安全風險
據日媒報導,美日兩國政府決定於2023年起,將日本和美國太空感知(SSA)系統相連接,實現共享他國衛星和太空垃圾等信息,並擬構築聯合防禦機制,以應對他國衛星攻擊等威脅。
據悉,美日外長和防長將於4月在華盛頓召開的「2+2」會議上確認強化在太空領域的相關合作。目前,日本自身具備一定的太空感知能力,其主要依靠日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的太空感知技術,且JAXA計劃在2023年前引進新雷達,將對軌道高度在650公裡的高空漂浮物的觀測精度由1.6米級別提升至10釐米級別。同時,自2018年起,日本通過美國的「對外有償軍事援助」獲得了大量感知技術,並擬於2022年建成SSA系統。未來,美日擬將雙方SSA系統相連接,實現信息共享。
由於太空感知具有先知先覺的「哨兵式」作用,在全球太空軍事化態勢日趨加劇的今天,其重要性愈發突出,幾乎成為太空攻防系統中的首要環節。
目前,美國在太空感知能力建設方面一騎絕塵。美國利用「地球同步軌道太空態勢感知計劃」(GSSAP)、「快速響應太空」-5(ORS-5)、地基監視雷達、電子相控雷達陣「太空圍欄」等項目,已實現多維度、多層次的太空感知、監測、探查能力。可以說,美國在太空感知方面已具備其他國家無可比擬的超強能力。而此次美國選擇日本作為完善太空感知系統的合作者意味深長。
相較之下,日本的太空技術水平與美國有較大差距,而美國選擇弱勢一方作為合作對象更有其戰略考量。雙方合作可能基於以下幾點原因:
一是擴大探測範圍。二是為美國太空攻防奠定基礎。三是日本具備良好的太空技術基礎,可節約援助成本。四是日本欲通過美國幫助,提升太空軍事能力,並力求成為航天強國。五是強化美日太空同盟,提升威懾能力。
從長遠看,美日構建太空聯盟針對中國的意味也十分明顯,美國在大國競爭的戰略考量下已將中國作為主要戰略競爭對手,而日本則視中國為主要威脅者,長期藉助美國軍事能力企圖對抗中國。因此,美日太空聯合將進一步強化對中國太空能力的監測,將對中國太空安全構成巨大威脅。
綜上,此次美日太空合作或將進一步加劇亞洲地區的太空戰略競爭,將對亞洲乃至全球太空安全構成新的挑戰。
如果日本依舊不思悔改,賊心不死,自以為能在新一輪的太空冷戰中火中取慄,圖謀不軌,薩德就是前車之鑑。
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美代防長:為打敗中國,
我們需要有天軍、天司和天發局
美國代理國防部長沙納漢4月9日在第35屆航天研討會上發表主旨演講時,對為何要組建專司航天的新軍事部門做了迄今最充足的說明。沙納漢稱,航天發展局的工作不僅對國家安全很重要,也關係到美國的航天經濟。航天發展局將重點研發和交付下一代天基通信和對地觀測技術,而原有相關機構會繼續其現行工作。此外,航天發展局將幫助整合航天工作,讓資源投入更加高效。
沙納漢稱,航天發展局將「利用商業航天領域正在出現的創新和投資」,「國防部必須充分利用私營部門投資。……我們的航天研發既要有我們自己的研究和開發,也需要『照搬和利用』商業市場創新。」他說,航天發展局將「把商業創新同國防部所特有的精緻能力有機結合起來」。
關於天軍,沙納漢說,美國正處於一個「大國競爭」時代,「下一場重大衝突可能會在太空定輸贏」。沙納漢提到了中國和俄羅斯這兩個航天對手。兩國都在發展將會瞄準美國太空飛行器的強大反衛星武器。他說:「中國人民解放軍還在部署定向能武器,我們預計他們明年就會部署瞄準低地軌道空間傳感器的一個地基雷射器系統。」
他說,由一個專門的部門來集中管理航天是必要的。軍種、作戰司令部和航天發展局這「三條腿」缺一不可。航天發展局將主要負責比現有機構更快地研發技術,美國航天司令部將重點負責太空戰學說和戰略,而天軍將「建設一個專業培養體系,以招募技術人才、對其從頭進行航天教育並提供一條清晰的晉升路徑」。
世界警察在地球上越來越力不從心說了不算,但依舊期望在太空中保持所謂的「美國第一」。無論是天軍還是天發局,真到太空裡動刀動槍估計三戰也就快了。但通過軍事航天技術的升級改造,來再一次帶動美國高端裝備製造、材料、能源、電子等行業的突破,重新獲得戰略性、顛覆性技術的說了算霸權,或許才是川普政府的真正意圖,畢竟,當矽谷科技精英們也開始抄BAT商業模式的時候,只靠技術封堵,對手也會一步步追上來。
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美國產業政策如何
「照亮」馬斯克商業帝國?
科技型初創企業發展離不開政府的支持,WTO規則也允許成員政府對研發、環保、貧困地區進行補貼。在美國這樣市場經濟發達的國家,一些新興企業的成長和發展也離不開政府的助推和支持。「科技明星」馬斯克的商業帝國就是美國產業政策的典型受益者。馬斯克旗下SpaceX、Tesla、SolarCity三家公司,在企業發展壯大過程中,均獲得了來自美國政府的大力支持。
SpaceX在美國政府技術轉移與政府採購扶持下漸成航天「巨獸」。作為全球唯一掌握了太空飛行器發射回收技術的私營企業,SpaceX估值已超過200億美元。在創業初期,SpaceX面臨著關鍵技術短缺、市場需求不足和資金匱乏等諸多困難。美國國家航空航天局(以下簡稱NASA)和美國空軍通過專利轉讓以及技術指導等方式,給予了SpaceX大量的技術扶持和轉移,解決了其關鍵技術短缺的問題。同時,NASA分別在2008、2014年給予SpaceX價值16億美元、26億美元的合同,2017年又採購4次載人發射服務,以政府採購的方式解決了SpaceX市場需求不足和資金匱乏的問題。
同樣,在美國政府低成本融資、優惠稅收等支持下,Tesla成為新能源汽車「領頭羊」。2009年,Tesla獲得了美國能源部4.65億美元的低息貸款,以低成本融資渡過了資金最緊張的關口。美國政府出臺新能源汽車的消費稅收抵免政策,消費者購買新能源汽車可享受7500美元的稅收抵扣,Tesla充分運用稅收優惠手段提升實際收益。州政府也給予了Tesla大量的扶持,2015年內華達州向Tesla提供了980公頃土地免費使用權以及13億美元稅收減免優惠。
也是在美國政府財政補貼及稅收優惠支持下,SolarCity成為全美最大住宅太陽能裝備生產公司。
美國政府扶持科創企業毫不猶豫。首先,以新型政企合作研發模式加速高新技術創新。其次,以靈活開放的專利轉讓機制推動技術轉移。其三,以政府採購促進先導性創新成果推廣應用。其四,以財稅優惠推動科技型初創企業開展創新。
美國政府通過目標明確的產業政策,大規模長期扶持美國科技型初創企業,帶給我們四方面重要啟示:一是主動積極發揮政府產業政策的引導作用,堅定不移地扶持新興領域技術創新。二是加大力度促進國家科技項目的智慧財產權向企業轉移。三是大規模靈活運用政府採購訂單支持科技型初創企業創新。四是圍繞創新鏈提高財稅支持政策的系統性。
考慮中美體制不同,美國航天承包商的主體其實一直是私營企業,無論老牌的波音還是作為新貴的太空叉,相關產業政策自然也從來都是針對私營企業,壓根不存在只照亮誰不照顧誰。
而馬斯克的成功,和谷歌、臉書的成功,並沒有本質的區別——畢竟,無論網際網路、GPS還是移動通信都是美國政府主導推動的技術成就。而航天技術,在大多數工業國家也只能是舉國體制。所以,對我國新興商業航天的借鑑,其實是在於釐清,政府應該做什麼和民間最擅長做什麼。
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點評 | 神經漫遊者
編輯整理 | 朝暉