《科学24小时》说明文阅读答案

时间:2025-12-23 19:03:04 晶敏 阅读答案

《科学24小时》说明文阅读答案

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《科学24小时》说明文阅读答案

  《科学24小时》说明文阅读答案 1

  6 月,随着夏季到来,贵州山区迎来雷电、暴雨、大风等恶劣天气的小高峰。中国科学院国家天文台中国天眼(FAST)运行和发展中心团队(以下简称团队)成员、高级工程师于东俊身在北京的办公室,却关心着远在贵州的 FAST 的安全运行。为预防雷电、冰雹对某些电气设备造成的影响,他们按照预案做了相应的预防准备工作。

  作为当今世界最大、最灵敏的单口径射电望远镜,FAST 如今每天观测时长接近 24 小时,每年总观测时长超过 5300 小时,持续不断地为科学家提供宝贵的数据。其高水平稳定运行,离不开团队 100 多位同事的默默守护。

  近期,团队正在紧锣密鼓地推进 FAST 核心阵的实验阵建设,力争 2030 年前在 FAST 周边 30 公里范围内建成由数十台 40 米口径天线组成的综合孔径阵列,旨在进一步提升 FAST 性能。不久前,团队获得中国科学院第六届 “科苑名匠” 称号。

  雷打不动的 “730 会议”

  2016 年 9 月 FAST 正式落成后,团队投入调试任务中。

  望远镜建成后能不能用、好不好用,关键看调试能否成功。4450 块反射面板、2225 台促动器、6 根钢索、30 吨重的馈源舱,这些子系统必须像交响乐一样完美配合,才能保证望远镜精准指向目标,并接收宇宙中微弱的信号。

  “当时对 FAST 的调试绝非简单地测试设备,牵一发而动全身,稍有闪失就可能功亏一篑。”FAST 运行和发展中心副主任潘高峰介绍。

  那段时间里,白天大家各自分散在不同岗位,晚上 7 点半准时会聚到总控室,举行雷打不动的 “730 会议”。会议上,每人汇报当天的工作进展,确定第二天的调试内容。

  “用数据说话”“问题不过夜”“必须有备用方案” 是 “730 会议” 的三大铁律,也成为团队成员之间难得的默契。

  于东俊记得,2019 年春节前后,馈源支撑测量测试已经到了最后阶段。为全力冲刺,他和许多同事春节都没有回家。“那几个月里,我们反复进行数据分析,找问题,修改算法,再验证,才按计划把系统可靠性和测量精度提上来。” 他说。

  正是这种严谨的工作作风和高度的责任感,使 FAST 在短短不到两年时间内就完成了调试,达到验收指标,比国际同类望远镜的调试周期缩短了一半多。调试者的坚守,让 “观天巨眼” 真正具备了洞察宇宙的能力。

  科学家是 “红花”,我们是 “绿叶”

  如今,FAST 已经建成 8 年多,团队的重要任务之一是负责其维护和运行工作。“保护望远镜安全是很大的责任,是我们内心最紧的一根弦。” 于东俊表示。FAST 设备的故障率直接影响运行的可靠性。

  很多去过 FAST 现场的科研人员都有这样独特的体验:贵州山区常有雷雨天,外面下着瓢泼大雨、电闪雷鸣,FAST 却依然正常运行,科学家在室内开展的数据接收与处理工作丝毫没有受到影响。

  这主要得益于先进测控系统的支持。“运维专家团队扎扎实实地不断研发、升级测控系统,保障了 FAST 持续稳定运行。” 中国科学院国家天文台副台长、FAST 运行和发展中心主任姜鹏表示。

  在 FAST 观测时间段,也有科研人员亲眼见证运维人员在上百米的高空同步抢修、维护。运维团队日夜不停歇,筑牢了 FAST 稳定运行的坚实堡垒。

  于东俊介绍,除了每个月固定两天关机进行维护和保养外,FAST 年度科学观测时长达到 5300 小时。即使 FAST 已经尽可能 “超长运行”,但申请观测时间的竞争仍然非常激烈,获批率约为 1/5。也就是说,科学家每申请 5 小时的观测时间,平均只有 1 小时能够获得批准和支持。

  在团队成员心中,这正反映出科学研究对高质量天文观测数据的需求之大。“确保望远镜的高效运行和维护,不仅对设备性能至关重要,也直接影响到能否为更多科学研究提供支持。” 于东俊说。

  截至 2024 年 11 月,FAST 已发现脉冲星 1040 余颗,超过同一时期国际其他望远镜发现脉冲星数量的总和;开展了中性氢巡天任务,构建并释放了世界最大的中性氢星系样本;在快速射电暴起源及纳赫兹引力波探测等领域取得了一系列具有国际影响力的重要成果。

  这令团队成员感到欣慰。姜鹏常常鼓励大家:“科学家是‘红花’,我们就是‘绿叶’。”

  “精神坐标” 永存

  在 FAST,曾任中国天眼首席科学家、总工程师的南仁东是永远的 “精神坐标”。“没有南先生的坚持,就不会有这个项目。” 几乎所有人都相信这一点。

  潘高峰生动讲述了当年的.情景。12 年的时间,南仁东和同事带着砍刀、拄着竹竿,穿梭在贵州喀斯特山区。当地气候复杂多变,经常突降大雨,在有的地方甚至会遇到山洪,连树都能冲走,但他们打着伞、披上塑料布继续前行。

  开工在即,他们又为钢索所困。为让望远镜的反射面能在球面和抛物面之间灵活变形,所用的钢索要在 500 兆帕应力幅下能够承受 200 万次应力循环而不断裂或损坏。“市场买的钢索在实验室疲劳实验中全军覆没,这就意味着 FAST 最主要的主动反射变形技术无法实现,甚至可能造成整个工程夭折。” 潘高峰回忆,“那段时间团队成员忧心忡忡,承受着巨大的压力,无路可退。”

  于是团队联合国内的钢索企业、高校,经过近两年攻关,成功研制出满足要求的钢索结构。更让团队自豪的是,这项技术走出天文领域,应用于国内外多个重要桥梁工程。

  姜鹏记得,当年他和南仁东一起爬到塔上,南仁东说,这台望远镜将来没有做成,他就从这里跳下去。“初闻不识语中意,听懂已是话中人。” 如今,从南仁东手里接过接力棒的姜鹏已经理解这句话的深意,继续以南仁东的方式守护着 FAST。

  为确保项目顺利推进,南仁东事必躬亲,常年扎根于建设现场。小到钢结构的计量测算,大到工程的整体规划,每一个细节他都亲自把关、反复确认,将精益求精贯穿始终。

  2017 年,南仁东因病逝世,团队至今保留着他的办公室,门上挂着 “南仁东” 名牌。于东俊幸运地被分配到相邻的房间。每当他回到北京,总会以这样一种特殊的方式与他心中的 “精神坐标”“相遇”。南仁东的 “敢为人先” 和 “精益求精” 一直激励着他。

  核心阵未来已来

  如今,青年一代不忘传承和发扬南仁东的精神。“是南先生的‘敢为人先’让我国射电天文学有了领先世界的宝贵机会。” 于东俊表示。保持世界领先地位,则要依靠持续不断的创新。

  当前,国际射电天文学正朝着更高的空间分辨率、更精细的谱线分辨率以及更高的灵敏度方向推进,以探测到更暗弱、遥远的天体。

  于东俊向《中国科学报》介绍,近年来,平方公里阵列射电望远镜(SKA)和下一代甚大阵列(ngVLA)等国际大科学计划相继启动,计划于 2029 年和 2035 年分别完成其第一阶段的建设任务。“它们的建成投用,必将对 FAST 的性能优势带来挑战。” 他说。

  为了始终站在射电波段视野的最前沿,FAST 混合口径阵列设想应运而生。2024 年,在 FAST 落成启用 8 周年之际,FAST 实验阵建设正式启动。按计划,到 2030 年,在 FAST 周边 30 公里范围内将建成由数十台 40 米口径天线组成的大型干涉阵列,从而大幅提升 FAST 的综合性能,继续保持 FAST 的国际领先能力。

  于东俊介绍,实验阵中的两台实验样机已经建成,相关的关键技术通过与 FAST 的联测进行了初步验证。目前,他们正在围绕 FAST 工程二期规划、相位阵接收机等关键技术进行攻关。

  未来已来,团队成员充满期待。FAST 核心阵将进一步提高灵敏度,尤其是增加高分辨率定位及成图能力,有望长久保持国际同类设备中的领先地位。

  阅读题目及答案

  为什么说 FAST 的调试工作难度很大?

  答案:FAST 由众多子系统构成,4450 块反射面板、2225 台促动器、6 根钢索、30 吨重的馈源舱等,这些子系统必须像交响乐一样完美配合,牵一发而动全身,稍有闪失就可能功亏一篑,所以调试工作难度很大。

  “730 会议” 的三大铁律对 FAST 的调试起到了怎样的作用?

  答案:“730 会议” 的 “用数据说话”“问题不过夜”“必须有备用方案” 三大铁律,使团队成员形成默契,秉持严谨的工作作风和高度的责任感,高效解决问题,推动 FAST 在不到两年时间内完成调试,达到验收指标,比国际同类望远镜调试周期缩短一半多。

  文章中多次提到南仁东,有什么作用?

  答案:南仁东是 FAST 的首席科学家、总工程师,是团队的 “精神坐标”。他为 FAST 项目坚持 12 年选址,面对钢索难题联合攻关,事必躬亲、精益求精。多次提及他,体现其对 FAST 项目的巨大贡献,激励团队传承 “敢为人先”“精益求精” 的精神,也突出 FAST 建设过程的艰难与意义。

  FAST 核心阵建设的目标和意义分别是什么?

  答案:目标是在 2030 年前在 FAST 周边 30 公里范围内建成由数十台 40 米口径天线组成的综合孔径阵列。意义在于进一步提升 FAST 性能,提高灵敏度,增加高分辨率定位及成图能力,以应对国际射电天文学发展带来的挑战,长久保持 FAST 在国际同类设备中的领先地位。

  《科学24小时》说明文阅读答案 2

  上世纪 70 年代,科学家们在气象和军事雷达上发现了一些来源不明的生物回波 —— 这些信号神秘缥缈,难以捉摸,于是被赋予了一个动听的名字 “天使”。随后的科学研究揭示,这些 “天使” 的真实身份颇为特殊 —— 它们并非天上的使者,而是在高空迁飞的昆虫。

  为了躲避不良生存环境,一些昆虫进化出远距离迁徙的本领,如同候鸟般北迁南回,翻山越岭亦不在话下。但在这些昆虫中,有大量危害农业生产安全的害虫,被称作 “迁飞害虫”。别看这些虫子体型小巧,2023 年农业农村部公布的 10 种一类农作物害虫里,有 8 种都具备迁飞能力,每年都会导致粮食减产。如何有效防控这些迁飞害虫,长期以来都是农业生产面临的重大难题。

  张浩文是中国农业科学院植物保护研究所的副研究员,他的导师是中国工程院院士吴孔明。他所在的团队日常打交道的对象,便是这些会迁飞的害虫,致力于研究它们的迁徙规律、提前监测方法以及防治策略。

  研究初期面临的困难显而易见:这些害虫体型小、数量多,飞行高度高,肉眼根本无法观测,监测工作该如何开展?得益于雷达能够捕捉到这些 “天使” 的踪迹,上世纪 80 年代,中国老一辈科学家开始尝试利用改造的民用雷达对迁飞害虫进行观测。

  随着科技进步,一代代新式专用昆虫雷达相继研发问世。中国最新研发的高分辨率昆虫雷达,能够实现 24 小时全时全天候监测,不仅可以第一时间发现大规模迁飞的虫群,还能分析虫群种类,通过轨迹模拟掌握其来源和去向,为提前防治争取宝贵时间。

  为何要下大力气重点研究雷达监测?这是因为迁飞性害虫具有爆发性和远距离飞行能力,繁殖速度极快,部分害虫如蝗虫落地即可造成危害。传统测报手段往往滞后,待发现危害时已错失最佳防治时机。因此,防治工作的'关键在于 “早发现、早治理”,建立精准的监测体系提前预警,才能最大限度减少损失。

  近年来,随着雷达监测技术逐渐成熟,相关技术从科学观测走向实际应用。中国在全国范围内部署了多台不同类型的昆虫雷达,目前已成为世界上拥有昆虫雷达数量最多的国家,为全国范围的雷达组网监测奠定了基础。

  然而,雷达组网并非一帆风顺。初期,由于不同时期不同厂家生产的雷达工作模式各异,数据无法互通,形成了一个个 “信息孤岛”。为解决这一问题,科研团队建立了全国统一的标准化雷达数据库系统,开发了全国昆虫雷达联网信息平台。目前该平台已接入 38 部昆虫雷达,预计 2025 年底将扩增至 50 部。

  自 2021 年运行至今,该系统已监测到 1500 多次不同危害等级的迁飞虫群,其中单日单雷达监测到 2 万头以上的高密度虫群超过 1000 次,为全国植物病虫情报的发布提供了重要依据。借助这个平台,能够几乎实时掌握全国迁飞害虫的动态,如同为害虫迁飞配备了 “警报员”,一旦有虫群动向,即可迅速发出预警,助力打赢一场场害虫阻击战。

  但是,害虫迁飞不受国界限制。草地贪夜蛾能够跨越中南半岛入侵中国西南地区,进而扩散至全国;东南亚的稻飞虱、稻纵卷叶螟也会乘着季风到中国华南地区 “造访”。有鉴于此,中国科学家在构建世界领先的国内联网平台的同时,积极推动 “跨国昆虫雷达网络” 建设。从云南到黑龙江,从东南沿海到西部高原,监测网络已然布设,与各国伙伴共享数据、互通有无,在全球尺度上守护粮食安全。

  当人们品尝着香喷喷的米饭、甜糯的玉米时,或许未曾想到,有这样一群科学家,每日紧盯屏幕上的光点,追踪着天空中 “天使” 的轨迹。他们手中的雷达,便是守护丰收的坚实盾牌。科研团队将继续坚守,以科技力量筑牢粮食安全防线。

  阅读题目及答案

  “天使” 指的是什么?为什么会给它们起这个名字?

  答案:“天使” 指在高空迁飞的昆虫。因其在气象和军事雷达上呈现的生物回波神秘缥缈、难以捉摸,故而被赋予这个动听的名字。

  迁飞害虫对农业生产有哪些危害?

  答案:迁飞害虫体型小但数量多、飞行高度高,2023 年公布的 10 种一类农作物害虫里 8 种具迁飞能力。它们具有爆发性和远距离飞行能力,繁殖速度极快,部分害虫落地即可造成危害,每年导致粮食减产,给农业生产带来重大损失。

  昆虫雷达相比传统测报手段有哪些优势?

  答案:昆虫雷达能实现 24 小时全时全天候监测,可第一时间发现大规模迁飞虫群,还能分析虫群种类,通过轨迹模拟掌握其来源和去向,提前为防治争取宝贵时间。而传统测报手段往往滞后,待发现危害时已错失最佳防治时机。

  中国科学家为防控迁飞害虫做了哪些努力?

  答案:中国科学家致力于研究迁飞害虫的迁徙规律、提前监测方法及防治策略;研发新式专用昆虫雷达,实现 24 小时监测;在全国部署多台不同类型昆虫雷达并组网,建立全国统一的标准化雷达数据库系统和全国昆虫雷达联网信息平台;积极推动 “跨国昆虫雷达网络” 建设,与各国共享数据,在全球尺度守护粮食安全。

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