科技如何帮助人类“上天入海”?浦东科普讲解大赛现场揭秘

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日期:2021-12-29 23:40:17    来源:科技日报    

侯树文 科技日报记者 王春

航天员的飞天战袍和小龙虾有什么不解之缘?我国自主研发的探海神针Argo浮标如何深潜到2000米工作?12月26日-27日,“第九届浦东新区科普讲解大赛”在上海浦东新区洋泾街道社区党建服务中心举行。来自浦东科普基地、科技企业、科研院所、医疗卫生机构的工作人员、学校师生等选手参赛,讲解主题涵盖航空、航天、医疗、生物、教育等多个行业。他们在繁忙的工作和学习之余投身科普事业,四处播撒科学的种子,为大众奉上丰富的“科普大餐”。

科普讲解大赛。

参赛选手上场后首先进行自我介绍,报讲解题目,在四分钟的时间里讲解自然科学类或技术知识类的相关科普知识。讲解时,选手借助多媒体等多种手段辅助讲解。随后专家按内容陈述、语言表达、整体形象分别进行评分。

前不久,神舟十三号航天员翟志刚顺利出舱。舱外航天服必须要进行充压防护,而且还不能漏气。可是它已经很厚重了,经过充气,关节活动更困难了,这可如何是好?

国外的舱外航天服在关节处采用了一种类似于波纹管的结构,就像是吸管弯折处的放大版。虽然密封性不错,但活动时主要靠挤压变形,所需的力量比较大。

刚出舱干活就没力气了可不行!关节结构必须优化。我国的航天工程师从餐桌上的一盘小龙虾身上获得了灵感……

“师傅,你看这个小龙虾,壳这么硬,可是一点也不影响它活动。”

“嗯……应该是结构的原因,你看这龙虾尾部的硬质鳞片是一层叠一层,不但很好地保护了里面,还可以让关节既灵活又坚固。”

我国自主研发的“飞天”舱外航天服结构原理。

来自上海科技馆的李金讲解到,我国自主研发的“飞天”舱外航天服采用了这种仿生学结构,虽然重达130公斤,但成功实现了“重而不笨、行动灵活”。平褶式关节是不是很像小龙虾的层叠结构呢?它有效减少了关节活动时的阻力矩,像使用波纹式关节,航天员只需要花很小的力气就可以伸胳膊、抬腿儿,完成精细化任务也更轻松了。而且这种结构软硬兼施,更能保护航天员的安全。

我国拥有完全自主知识产权的HM2000型Argo浮标成功投放海洋。“Argo,专业名称叫做地转海洋学实时观测阵,由全球大约4000枚Argo浮标组成,能够测量海洋的温度、盐度和压力等数据。高2米,重40公斤,Argo像一个细长的针筒,虽然看上去平平无奇,但它却是一个货真价实的‘探海神针’。”上海科技馆的何慧子讲解了“探海神针”Argo浮标的“两大神功”——持久耐用和自动沉浮。

HM2000采用微功耗技术,一个工作周期为10天,在投入海洋之后,它将下潜1000米的深度,进入休眠模式,凭借洋流漂流9天。到了第10天,它会继续下沉到2000米,然后上浮开始利用传感器测量数据,最终到达海面将数据传至卫星。如此循环往复,工作时间可达4年之久。

下潜到2000米,怎么控制呢?这就涉及第二大神功:自动沉浮。

何慧子通过一个实验证明“当物体的体积改变,它所能产生的浮力大小也会发生变化,从而影响它的运动状态。”利用这个原理,HM2000的底部装有一个富有弹性的油气囊组件,其中装了油。工作时,控制模块精准控制,向其中抽回或注入一定量的油,浮标的体积产生相应的变化,就能下潜或上浮到特定深度。

“两大神功”护体,让它相比航船和人力观测海洋的手段省时省力。它不需要日常维护,因此能够对海洋深部实现长期、持续、实时地探索,帮助人类更好地应对气候变化。

怎样把有专业门槛的深奥枯燥的医学成果讲得通俗易懂?在此次科普讲解大赛的医疗专场,RAP饶舌、类比、比喻、拟人、设问、情景设置、悬疑设置等“绝活”都派上了用场。对高尖端科学知识的科普讲解不再冷冰冰,而是充满情感、温度与美感。

上海市浦东新区人民医院带来的《孕育生命的秘密》给人耳目一新的感觉。神奇的生命之旅开始于一颗名为Y型星球发射的数亿枚精子火箭,目标直指“X星球”,任务是“携带遗传密码,创造新生命”。就这样,一段曲折的孕育生命的过程开始了。生命的诞生,需要亿万精子“备胎”和“陪跑”;精卵相遇,犹如小行星撞地球。像这样鲜活的比喻、生动的故事、近距离的代入感比比皆是,贴近了民生。

让群众在家门口就能参与科普、体验科普,推动形成崇尚科学的风尚,通过科普讲解大赛,浦东新区打造了科普的又一张新“名片”。浦东新区科经委科技创新和科学普及处负责人介绍说,通过“科普+科创”“科普+文化”“科普+健康”等模式的探索和创新,浦东新区培育和形成了一系列科普品牌活动,着力做大做强科创中心的科普之翼。据悉,张江科学城目前集聚了10多个大科学设施、440多家高端研发机构、2.2万家科技企业。早在2019年,浦东在全国率先探索,首创科技创新和科学普及融合示范基地。上海光源、蛋白质中心、上海中科大量子中心、深渊科学中心、中科院药物所和微小卫星等7家基地成为打造科技创新和科学普及融合发展示范区的探路先锋。

由浦东新区科经委主办的“浦东新区科普讲解大赛”,为科普爱好者搭建了一个学习交流、切磋技艺、提升科普能力的平台,营造“讲科学、爱科学、学科学、用科学”的浓厚氛围,为上海建设具有全球影响力的科技创新中心和浦东引领区提供强大的精神动力和坚实的创新支撑。

(文中图片均由受访者提供)

关键词: 浦东 入海 人类

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