中科院光电研究所高度重视中小学的深度科普工作,特别成立了由四位年富力强的权威学者组成的深度科普研学课程开发小组。其成员分别是“国家百人计划”成员意大利帕维亚大学电子系博士后研究员余锦,对地观测技术应用研究室副主任和地面系统工程技术室主任李子扬,浮空器研究中心博士生导师研究员王生,英国诺丁汉大学留学归来的“北斗杯”全国青少年科技创新大赛北京赛区秘书长任鹏飞。四位专家领衔专门研发了北斗导航室内定位、电子经纬仪现场制作、有效载荷运控中心和浮空器前沿研究等四门科学实践深度研学课程。
在国家重特大科研项目实验室和总控中心的前沿现场,学生们徒步丈量了光电中心宏伟的科研和总控现场,兴奋聆听了博导研究员生动的科普讲座,深度体验了北斗定位的前沿科技动态,在为新中国科学技术研究跨越式发展成就无比自豪的同时,也进一步奠定了孩子们科技强国、创新强国的人生志向和职业理想。
创新未来
王一
午后,碧空如洗,阳光明媚。那明亮的光芒映照在北中学子的心上,也照在我们认真求学的路上。
科技,总是衡量一个国家硬实力雄厚与否的重点,这点从我国近些年来努力攻关各种技术难题,研发中国自主品牌,推动科技成果创新等等方面都可看出。“少年强,则国强”,作为国家预备的栋梁,我们也积极了解各个方面的知识,贮备相应的能力。而今天,我们便来到了中科院光电研究所,进行半天时间的研学。
到达目的地后首先映入眼帘的,便是那一个个几何造型的建筑,科学之美巧妙地蕴含其中,艺术而不显生硬。漫步园中,感受着艺术的气息,不知不觉便来到了第一个活动地点,感受精确的室内定位。一个芯片拿在手中,在室内随意走动,任意时刻的位置轨迹都会清晰的在前方大屏幕中显示出来。这种技术,便是“非GNSS局域传感器高精度定位系统”,它目前还处在实验阶段,它解决了卫星无法穿透进行室内定位的缺点,而且比室外卫星定位更加精准(误差已经能控制在2厘米之内),未来当你去大型商场寻找某个专卖店和某件指定商品时,不需要再像现在一样满商场“翻箱倒架”地寻找,只需用相应软件定位,跟着指引便可轻松找到所需的物品。当然,它的发展前途也远不止于此,相信在未来的生活中我们会发现它更多的便利之处。
接下来,我们便学习了更丰富的科技知识,有飞艇、热气球在平流层飞行的相关知识;有电子经纬仪的制作,并且通过经纬仪神奇地获得了我听讲座位置的准确定位:经度116.277,纬度40.072;还有关于地面运营管理中心的知识,包括:飞控总体设计、地面系统研制、总体技术支持等方面。可谓是收获颇丰。这让我们深切地明白了科技在国家战略定位上的重要性,也让我们明白了科技的普遍性,它已经并正将对日常的生活带来更为彻底的变化。这一切让我们不禁感叹,时代的点滴进步,总是需要一代代伟大的科学家的付出,而这点滴之功的不断累加,却又足以从根本上改变一个时代!
而我也越来越清晰的感觉到:我们的未来是星辰大海,时代等待着我们去创新,去主宰。
与北斗导航系统的第一次亲密接触
黄彦清
今天下午,身为北京中学九年级的我们来到北京新技术基地,浩浩荡荡地走进中科院光电研究所的大门,开始了我们的“北斗项目”研学行。这是我第一次近距离接触卫星导航系统及相关的前沿科技研究,第一次聆听中科院院士的讲座,我的感受和收获颇多。
就我个人而言,对卫星导航之类的东西并不是非常了解,感觉卫星技术应该已经相当成熟了。但是今天的活动让我深入了解到,卫星技术居然还有这么多需要继续研究的项目难题和延伸端口, 真是大开眼界。
经历了这次参观考察,我看到了真正的中科院院士的演讲和工作实景,感受到了科技真的是能够改变世界。以前,我认为整个世界都只用GPS(美国),“北斗”(中国)、“伽利略”(欧盟)等全球卫星导航系统都没有听说过。而且,听专家们说中国自己研发的“北斗”定位技术目前已经可以精确到两米,而GPS只能准确到10-20米,心里就充满了自豪,对中国科研的期望也越来越高。
印象最深的活动就是北斗导航室内定位的体感互动活动。经常,在一些大商场里面会迷路,很多想去的商店,饭馆都在手机上显示不出来,自己位置的小蓝点也经常跳来跳去,使我不知所措。这一款室内定位系统,竟然可以解决在商场内,地铁里辨别方向和精准定位问题,我想这一定会是很受欢迎的一项前沿技术。给我们展示这项技术的专家也很风趣,让我们在欢声笑语中学到很多有趣而又极有价值的知识,也极大激励了我学习计算机科学的爱好和决心。
除此之外,我们还自己动手制作了一个光电经纬仪,亲眼看到了自己所在位置的精确经纬度;我们还看到了像从电影里走出来的航天飞艇,它们竟然可以到达平流层探测宇宙射线。这确实太有趣了! 听讲解员说,中科院研制的最大的航天飞艇差不多有十个足球场那么大!这真的很了不起啊。
参观了这么多,我还是最关注那套北斗导航室内定位系统。虽然他还处于研发的前期阶段,但我感觉到它确实可以解决很多急需解决的问题,但是考虑到实际应用,成本问题也就凸显出来了,如何解决这个问题应该是这个项目一个很重要的问题。这次参观改变了我对卫星导航的许多既定看法,并使我感触颇深,以后我一定会更多关注这个领域内的更前沿研究,并以此作为自己专业选择的重要参考。
民族最需要的地方,就是最值得去的地方
姚无双
在我的脑海中,气球,从来就只是一个玩具,或是用来装饰聚会,或是用来摆摆造型,再或者就是孩子们把它系在绳上,拿在手里,看它在头顶上自由轻盈的飘荡,充其量图一个好玩。然而科学家却总能给一些极其普通的事物赋予它全新的价值,让气球变成助力科学研究的前沿仪器,就是其中之一。
今天参观中科院北京新技术研究基地,我觉得最不可思议的一部分就是气球飞行器研究中心。在没有像热气球那样加热装置的情况下,要将一个是热气球几十倍甚至上百倍大的飞艇送到天上并长时间停留,令人震撼,然而这却只是飞行器研究中心最基础的设施而已。
从0.02毫米薄膜气球材料的研发,到完全自主完成各项仪器搭载和数据收集与分析,都是由实验室科研人员不断研究,反复实验而完成的,在材料、机械、电子学、气球设计和制造、发放技术、系统操作等方面,他们都已经具备国际先进的的成熟设备和同样领先的科研成果。
记得在一个座谈环节,有一位研究员非常认真问在场的我们:“你们有人以后愿意选择做科研吗?”一开始没有人举手,后来有几个零零星星的手举了起来。老师像是看到了国家未来的接班人一般眼睛一下亮了起来,并动情的说道:“有人问我,说科研赚钱吗?我要告诉大家,如果你的价值观单纯只想要赚钱,就最好不要做科研了。”有的人可能会说既然不挣钱,还那么费脑子,何必呢?但我以为这恰是体现人生境界的时刻,有些人选择仅从私利出发做一些赚钱的工作,而有的人却情愿做着国家民族复兴需要的待遇相对清贫艰苦的工作,但却托举着整个国家和民族的发展。没有这些人的长期坚守和默默奉献,中国在世界上可以说是毫无竞争力的,既不可能有今天世界瞩目的跨越式发展,更不可能有未来中华民族全面的复兴和腾飞。
回想起那年在茫茫戈壁滩游学期间,在与酒泉卫星发射中心的科研人员座谈时,我曾非常好奇的问他们,为什么选择到这样荒凉的地方,又为什么会愿意在这样艰苦的环境下如此日复一日,年复一年地辛勤工作?至今还记得当时那位研究员平静而坚实的回答:“民族最需要的地方,就是最值得去的地方,我觉得这就是个人价值最完美的体现,没有我们这些人,中国就永远不会有杨利伟们的出现!……”
我的期待
赵天琪
周三下午,学校组织我们一起去到了中科院北京新技术基地。在那里,我们学习制作了经纬仪,参观了浮空器,也体验了室内导航仪。其中最让我感到难忘的,是观看北斗卫星的运行轨迹还原系统和其搭载的摄像机传回的清晰画面的时候。
那是一间硕大的会议室与办公台合为一体的光电数据整合分析中心,屋子的最前面放置着一面扩充至整个墙面的半弯曲的巨大屏幕,正对着屏幕摆了一排大桌子和数排椅子。据主讲老师介绍,当年5.12汶川大地震期间,专家们就是在这间房子里,完成了地震卫星数据的各种整合和分析,并为前方的军民指挥机构,提供各种决策建议。
我们在椅子上坐下,仔细打量着屏幕上的卫星运行轨迹图。只见几颗小小的卫星在不同的轨道上围绕地球缓缓地移动着。两边是各种各样的同步定位数据,数字随着卫星的移动而飞快地变化。老师告诉我们,这就是中国独立研发的北斗导航卫星系统。
接着,老师简单调整了一下,整个屏幕变成了一张立体三维地图。老师告诉我们,这里是汶川。当年汶川大地震的时候,因为大量的滑坡与泥石流,道路都被堵塞了,车辆进不去,外围根本就不知道里面的情况是怎样的。于是,赈灾组的专家们借助北斗卫星的搭载摄像机,得到了汶川地区的清晰回传画面。通过了解地形、塌方损毁情况,专家们很快制定了救援方案,从而为里面的幸存者获救赢得了宝贵的时间。
老师一边讲着,一边快速移动屏幕上的画面,沿着河道一直向北,我清楚地看到,石块堆积在道路上,连绵的山体中间突然凹陷,倒塌的堤坝,河道旁歪斜的树。老师又把画面进一步放大,地面上的物体一点点清晰起来。只几秒钟,画面就从从整条河道变成了一座倒塌的小房子,每个细节都赫然映在屏幕上,还能看到房子边一个人正在向外走去,就连他在日光下投下的影子也看得一清二楚。我们看着,不时地发出阵阵惊叹。老师又告诉我们,北斗的定位功能还可以广泛运用在军事、铁路和水运管理上,除此之外,北斗还可以用在气象预报和应急救援方面,这都为我们的日常生活提供了极大的便利。
我看着屏幕上的画面,心里深刻地意识到:这是科技的力量,只有科技能改变生活,只有科技才能创造未来。
而我,也在心里暗暗地期待着,若干年后,在中国科技发展的道路上,在科技创造和创新发展的庞大队伍中,一定也会有属于我和我们这一代人的一份力量和一份成就。
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