重型动力触探仪

为推动面向国家碳中和的基础研究，国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）交叉科学部拟设立“重型车辆氨氢融合零碳动力系统基础研究”专项项目，针对重型车用氨氢融合燃料及其高效近零排放的核心科学问题，开展多学科交叉研究，为我国实现重型运输装备的碳中和提供科学依据和基础支撑。　　一、科学目标　　本专项项目旨在围绕氨氢融合燃料和热、电复合动力系统，探索相关化学反应动力学、流体动力学、热力学和系统动力学的协同机制，建立氨氢融合燃料复合动力系统的设计理论与方法，解决车用氨燃料点火难、燃烧慢及动态控制复杂等问题，为重型运载车辆氨氢融合燃料复合动力系统零碳排放技术创新与应用奠定基础。　　二、拟资助方向　　（一）氨氢燃料融合、发动机燃烧、排放物生成及后处理全过程的化学反应动力学。阐明氨车载制氢、氨氢融合燃料燃烧及有害排放物（NOx、NH3等）生成与净化机理，形成新型发动机设计理论和方法。　　（二）氨氢融合动力系统中的多相多组分非稳态流体动力学。揭示氨氢融合燃料喷雾、相变机理以及混合流动规律，建立跨临界、多相多组分流体动力学模型，实现非稳态条件下燃料与空气混合的精确控制。　　（三）重型车辆氨氢融合热电复合高效动力系统的热力学和动力学及其动态控制方法。阐明多源能量在动态条件下的调配与控制机制，建立车用高效氨氢多源复合动力系统设计理论与协同控制方法。　　三、资助期限和资助强度　　本专项项目资助期限为5年，项目研究期限应填写“2023年1月1日—2027年12月31日”，拟资助1项，直接费用为1500万元。　　四、申请要求及注意事项　　（一）申请资格　　1.具有承担基础研究课题的经历。　　2.具有高级专业技术职务（职称）。　　在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。　　（二）限项申请规定　　1.本专项项目从申请开始直到自然科学基金委作出资助与否决定之前，不计入高级专业技术职务（职称）人员申请和承担总数2项的范围；获资助后计入高级专业技术职务（职称）人员申请和承担总数的范围。　　2.申请人和参与者只能申请或参与申请1项本专项项目。　　3.申请人同年只能申请1项专项项目中的研究项目。　　（三）申请注意事项　　1.申请书报送时间为2022年4月15日—4月21日。　　2.本专项项目申请书采用在线方式撰写。对申请人具体要求如下：　　（1）申请人在填报申请书前，应当认真阅读本“专项项目指南”和《2022年度国家自然科学基金项目指南》的相关内容，不符合项目指南和相关要求的申请项目不予受理。　　（2）本专项项目旨在紧密围绕指南公布的科学目标集中国内优势研究团队进行协同攻关，申请人应针对拟资助研究方向具体阐述拟开展的研究内容、方案及资金预算。同时要求综合运用多学科研究方法开展深入、系统的研究，各研究方向间要有紧密和有机联系，研究内容互补，充分体现项目整体研究与各研究方向的科学目标实现路径，各研究方向间涉及材料、数据和方法的应进行共享。　　（3）申请人登录科学基金网络信息系统https://isisn.nsfc.gov.cn/（没有系统账号的申请人请向依托单位基金管理联系人申请开户），按照撰写提纲及相关要求撰写申请书。　　（4）申请书中的资助类别选择“专项项目”，亚类说明选择“研究项目”，附注说明选择“科学部综合研究项目”，申请代码选择“T01”。以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理。　　（5）本专项项目的依托单位和合作研究单位数合计不得超过5个。主要参与者必须是项目的实际贡献者。　　（6）申请书应突出有限目标和重点突破，明确对实现本专项项目总体目标和解决核心科学问题的贡献。　　如果申请人已经承担与本专项项目相关的其他科技计划项目，应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。　　（7）专项项目资金管理采用预算制。申请人应当认真阅读《2022年度国家自然科学基金项目指南》申请规定中预算编报要求的内容，根据《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》（财教〔2021〕177号）、《国家自然科学基金项目申请书预算表编制说明》的具体要求，认真如实编报项目预算，依托单位要按照有关规定认真进行审核。　　3.本专项项目实行无纸化申请，申请人完成申请书撰写后，在线提交电子申请书及附件材料。依托单位只需在线确认电子申请书及附件材料，无须报送纸质申请书，但应对本单位申请人所提交申请材料的真实性和完整性进行认真审核，在项目接收工作截止时间前（2022年4月21日16时）通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料；在截止时间后24小时内在线提交本单位项目申请清单。项目获批准后，依托单位将申请书的纸质签字盖章页装订在《资助项目计划书》最后，在规定的时间内按要求一并提交。　　4.本专项项目咨询方式：　　国家自然科学基金委员会交叉科学部综合与战略规划处，联系电话：010-62328382。　　（四）其他注意事项　　1.为实现专项总体科学目标，获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定。　　2.为加强项目的学术交流，每年应举办一次项目年度学术交流会，并不定期地组织相关领域的学术研讨会。 国家自然科学基金委员会交叉科学部2022年3月15日

为推动面向国家碳中和的基础研究，国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）交叉科学部拟设立“重型车辆氨氢融合零碳动力系统基础研究”专项项目，针对重型车用氨氢融合燃料及其高效近零排放的核心科学问题，开展多学科交叉研究，为我国实现重型运输装备的碳中和提供科学依据和基础支撑。本专项项目资助期限为5年，项目研究期限“2023年1月1日—2027年12月31日”，拟资助1项，直接费用为1500万元。　　一、科学目标　　本专项项目旨在围绕氨氢融合燃料和热、电复合动力系统，探索相关化学反应动力学、流体动力学、热力学和系统动力学的协同机制，建立氨氢融合燃料复合动力系统的设计理论与方法，解决车用氨燃料点火难、燃烧慢及动态控制复杂等问题，为重型运载车辆氨氢融合燃料复合动力系统零碳排放技术创新与应用奠定基础。　　二、拟资助方向　　（一）氨氢燃料融合、发动机燃烧、排放物生成及后处理全过程的化学反应动力学。阐明氨车载制氢、氨氢融合燃料燃烧及有害排放物（NOx、NH3等）生成与净化机理，形成新型发动机设计理论和方法。　　（二）氨氢融合动力系统中的多相多组分非稳态流体动力学。揭示氨氢融合燃料喷雾、相变机理以及混合流动规律，建立跨临界、多相多组分流体动力学模型，实现非稳态条件下燃料与空气混合的精确控制。　　（三）重型车辆氨氢融合热电复合高效动力系统的热力学和动力学及其动态控制方法。阐明多源能量在动态条件下的调配与控制机制，建立车用高效氨氢多源复合动力系统设计理论与协同控制方法。　　三、资助期限和资助强度　　本专项项目资助期限为5年，项目研究期限应填写“2023年1月1日—2027年12月31日”，拟资助1项，直接费用为1500万元。　　四、申请要求及注意事项　　（一）申请资格　　1.具有承担基础研究课题的经历。　　2.具有高级专业技术职务（职称）。　　在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。　　（二）限项申请规定　　1.本专项项目从申请开始直到自然科学基金委作出资助与否决定之前，不计入高级专业技术职务（职称）人员申请和承担总数2项的范围；获资助后计入高级专业技术职务（职称）人员申请和承担总数的范围。　　2.申请人和参与者只能申请或参与申请1项本专项项目。　　3.申请人同年只能申请1项专项项目中的研究项目。　　（三）申请注意事项　　1.申请书报送时间为2022年4月15日—4月21日。　　2.本专项项目申请书采用在线方式撰写。对申请人具体要求如下：　　（1）申请人在填报申请书前，应当认真阅读本“专项项目指南”和《2022年度国家自然科学基金项目指南》的相关内容，不符合项目指南和相关要求的申请项目不予受理。　　（2）本专项项目旨在紧密围绕指南公布的科学目标集中国内优势研究团队进行协同攻关，申请人应针对拟资助研究方向具体阐述拟开展的研究内容、方案及资金预算。同时要求综合运用多学科研究方法开展深入、系统的研究，各研究方向间要有紧密和有机联系，研究内容互补，充分体现项目整体研究与各研究方向的科学目标实现路径，各研究方向间涉及材料、数据和方法的应进行共享。　　（3）申请人登录科学基金网络信息系统https://isisn.nsfc.gov.cn/（没有系统账号的申请人请向依托单位基金管理联系人申请开户），按照撰写提纲及相关要求撰写申请书。　　（4）申请书中的资助类别选择“专项项目”，亚类说明选择“研究项目”，附注说明选择“科学部综合研究项目”，申请代码选择“T01”。以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理。　　（5）本专项项目的依托单位和合作研究单位数合计不得超过5个。主要参与者必须是项目的实际贡献者。　　（6）申请书应突出有限目标和重点突破，明确对实现本专项项目总体目标和解决核心科学问题的贡献。　　如果申请人已经承担与本专项项目相关的其他科技计划项目，应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。　　（7）专项项目资金管理采用预算制。申请人应当认真阅读《2022年度国家自然科学基金项目指南》申请规定中预算编报要求的内容，根据《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》（财教〔2021〕177号）、《国家自然科学基金项目申请书预算表编制说明》的具体要求，认真如实编报项目预算，依托单位要按照有关规定认真进行审核。　　3.本专项项目实行无纸化申请，申请人完成申请书撰写后，在线提交电子申请书及附件材料。依托单位只需在线确认电子申请书及附件材料，无须报送纸质申请书，但应对本单位申请人所提交申请材料的真实性和完整性进行认真审核，在项目接收工作截止时间前（2022年4月21日16时）通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料；在截止时间后24小时内在线提交本单位项目申请清单。项目获批准后，依托单位将申请书的纸质签字盖章页装订在《资助项目计划书》最后，在规定的时间内按要求一并提交。　　4.本专项项目咨询方式：　　国家自然科学基金委员会交叉科学部综合与战略规划处，联系电话：010-62328382。　　（四）其他注意事项　　1.为实现专项总体科学目标，获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定。　　2.为加强项目的学术交流，每年应举办一次项目年度学术交流会，并不定期地组织相关领域的学术研讨会。

p style="text-indent: 2em text-align: justify "从中国研制第一颗科学卫星——双星计划开始，中国科学院国家空间科学中心的科学家就和瑞典空间物理研究所的科学家有了首度合作。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "时隔十数年，在嫦娥四号国际载荷工作中，两位老朋友再度联手，研制出国际上首个可以在月表直接探测中性原子的仪器——中性原子探测仪。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“月球是一个天然的实验室，太阳风和月表的相互作用，可以类比到其他的行星体上，对未来的科学研究提供重要的科学数据。”中方首席专家、中科院空间中心研究员张爱兵说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "太阳风吹呀吹 中性原子飞呀飞/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "太阳风是一种跟空气流动很相似的“风”，只不过它吹的不是气体分子，而是太阳上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "由于太阳风中的粒子会干扰通讯系统，它一直让人类倍感恐慌。2006年12月13日，一次太阳风暴曾经对我国短波无线电通信造成严重影响，使得广州、海南、重庆通信中断达3小时之久。好莱坞大片《2012》《末日预言》等也曾展现过人类对于太阳风袭击地球的恐惧。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "这种恐惧同时也演化成了科学家的研究方向，在没有磁场、大气保护层的“月球实验室”里，他们决定近距离且直观地看一看太阳风与月球表面的作用机制。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“最早，人们以为太阳风里的离子和电子是被月表吸收了，但是，经过一段时间的研究后，科研人员发现，太阳风离子打到月表后，会反射回来，反射回来的粒子里，有一部分仍然是离子状态，还有一部分则获得了电子，从离子状态变成了原子状态，成为中性原子。”张爱兵说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "与此同时，就好比“一石激起千层浪”，太阳风里的高速粒子打到月球表面后，也会将月球表面物质溅射起来。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“最终，溅射出的中性原子也会因为拥有一定的速度和能量，出现‘逃逸’，形成月球的外逸层。”张爱兵说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "除此之外，太阳风和月表作用会对月球环境产生什么样的影响，也是科学家希望探索的内容。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“有科学家猜测，太阳风里的氢离子和月表的氧相击，可能会产生水，月球上的水可能与太阳风打到月球表面有一些关系，虽然这还不是一个定论，这也是我们想要搞清楚的内容。”张爱兵说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "创造探月新历史 首次月表直接探测/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "这次，嫦娥四号上搭载的中性原子探测仪，主要目标就是在月表上测量太阳风和月表相互作用之后产生的中性原子，包括太阳风本身的离子获得电子后产生的中性原子，和月球表面被溅射出的中性原子。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "印度的首颗绕月人造卫星“月神一号”曾经搭载过中性原子成像仪，但和其他探月卫星一样，都是在环月轨道上对中性原子进行探测。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“我们这次要做的是在月表巡视区直接测量中性原子，可以说是人类探月史上首次在月表开展中性原子探测。以往的探测就好像是用肉眼看中性原子，这次，我们是拿着放大镜近距离、仔细地看。”张爱兵说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "过去人类在环月轨道对中性原子的探测，曾发现了一些超出预期的现象，留下了一些未解之谜，例如，人们发现中性原子和太阳风在密度、速度比率上没有直接关系等，而这些谜题也为此次探测指出了方向。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“这次我们在月表可以进行实地观测，随着月球车在月表移动到不同位置，可以观测到月表不同的地形地貌，进而观测到太阳风与月表相互作用的不同过程，有望解决过去遗留的类似科学问题。”张爱兵说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "碰撞与交流中 航天文化再度对接/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "作为搭载在嫦娥四号巡视器上的国际载荷，中性原子探测仪由瑞典空间物理所负责研制，中国科学家参与设备的性能测试及交付后的相关工作。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "张爱兵介绍，中国与瑞典在科学卫星载荷上，已经有了很长的合作历史。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "最开始的合作是在中欧合作研制的我国第一颗空间科学卫星——双星计划时。双星计划中有一台测量地球轨道环境下中性原子情况的中性原子探测仪，就是由中国科学家和瑞典科学家合作完成。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "2009年，中国发起的“萤火一号”火星探测计划中，中国科学家与瑞典科学家再度合作，双方分别研制其中一个载荷的一部分，然后集中在一起形成了一个载荷包，用于测量火星离子和电子的情况。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "此外，在中科院空间科学先导专项中，中国科学家和瑞典科学家也曾联手完成一些预先研究项目。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“由于双方合作次数比较多，所以在嫦娥四号的合作上非常顺利。”张爱兵说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "当然，尽管顺利，但合作中难免会有碰撞和交流，“新的合作加深了两国航天文化的交流。”张爱兵说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "按照中方的相关规范，中方在国际载荷接管复查过程中要确保接口安全，包括接口设计和元器件等的安全，不能影响其他载荷的工作，更不能影响嫦娥四号整体任务。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“一开始对方不能理解，但是通过交流，他们还是按照我们的要求做了相关工作，并把相关资料提供给中方。此次合作再一次体现了我国航天精益求精的作风，而这样的工作作风也让瑞典科学家十分认可中国科学家的工作。”张爱兵说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "未来，中国和瑞典将共同利用科学数据开展科学研究，为此，中方已经组织了专门的科学家团队。“双方将会协同工作，共同利用好这台仪器的科研数据。”张爱兵说。/p