让前进更有意义的秘诀,远方的星星来告诉你

来源: 果壳

发布日期: 2020-10-16

本文介绍了北斗七星在中华文化中的重要地位及其现代科技的延伸——北斗卫星导航系统的发展历程和应用。同时,文章还探讨了润滑油技术的发展,特别是壳牌喜力超凡家族润滑油在提升汽车发动机性能和延长使用寿命方面的创新。

如果要让你不假思索地说出最熟悉的星星,相信很多人下意识的反应就是“北斗七星”。北斗七星是大熊星座的一部分,在几千年的中华文化里,北斗七星可以说是灯塔一般的存在。人类一直在寻求导航定位的有效方法,而北斗七星就能在澄澈的夜空中,照亮人们前进的路。

勺状北斗七星在北方的星空中就特别显眼。那么如何利用北斗七星来辨别北方呢?大家也应该非常熟悉了——从北斗七星的斗口方向,向上延长5倍就可以找到北极星,因为北极星长期固定位于天北极附近,所以北极星所在的位置就大概是北方。不过,辨别方向只是北斗七星“技能树”上的一个小小的分支而已。

在某个熬夜睡不着的深夜,当你凝视北斗七星时会发现,这个勺子竟然会慢慢绕着北极星旋转。我国古代的星象学家把这个自东向西旋转的规律形象地叫做“斗转星移”。而早在战国时期,古代星象学家们还对这个现象进行了深入研究,并且在《鹖冠子·环流》中总结道:“斗柄东指,天下皆春;斗柄南指,天下皆夏;斗柄西指,天下皆秋;斗柄北指,天下皆冬”。

也就是说,在晚上固定地点和时间观察北极星的时候,人们就能根据它斗柄规律性的变化来判断季节,指导农业生产。除此之外,由于北斗七星一直悬挂在“尊贵”的北方好似俯瞰漫天星辰,它在中国传统文化中也是帝王皇权的象征。其中的第四颗星“天权”想必你也非常熟悉,它的另一个名字就是大名鼎鼎的神仙“文曲星”。另外,组成“勺口”部分的四颗星还组合出道了,被统称为“魁星”。

这位神仙主管成绩,他的形象常是青面红发,手里拿着根笔立于“鳌头”之上。所谓魁星点斗、独占鳌头,还有一举夺魁什么的,都说的是魁星。

总结来说,北斗七星不仅是指路这个传统艺能的常青树,还是人们在大考小考之前“拜拜”的重要精神寄托。今天的北斗,在全球都能看到了。北斗七星会绕着北极星旋转这一点不假,但准确来说,它更偏爱的是南纬28度以北的地区。那么何来全球可见之说呢?哎呀,别着急。几千年过去了,今天的“北斗”已经不仅仅是指天上那7颗耀眼的星星,科技赋予了它新的内涵。

从1994年工程项目立项,到今年6月成功发射最后一颗组网卫星,一个时间跨度长达26年的卫星发射项目圆满结束,而这就是让亿万中国人无比自豪的“北斗”卫星项目。20多年来,我国自主研发并发射了55颗北斗导航卫星,标志着我国北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。在“三步走”的发展历程中,北斗全球导航系统的“拳脚”在宇宙空间中逐渐使施展开来。

2000年年底,我国建成的北斗一号系统解决了卫星最基本的问题,比如供配电的太阳帆板,是为卫星提供由光转为电的部件,以及控制系统的转动机构。这些核心产品的国产化,让北斗卫星的身体有了一副“中国体格”。

2012年年底,我国建成北斗二号系统,通过日夜兼程的奋力研发,打破了国外的技术封锁,攻克了以导航卫星总体技术,成功建成国际上首个混合星座区域卫星导航系统——由GEO(吉星)、IGSO(爱星)和MEO(萌星)混合而成,它们分别有着高低不同的运行轨道,这种混合星座模式拥有较强的抗遮挡能力和覆盖性,俯瞰水泥森林和深山峡谷时,性能都不会打折;同时还搭载了高精度星载原子钟,将原子钟精度提升到了每300万年差一秒,让卫星导航系统“心脏”跳动出“中国心率”。

北斗三号则直接跻身全球卫星系统的领军队列中,主要形成了具有自主知识产权的星间链路网络协议,这是全球唯一具有通信电路的卫星导航系统,也就是说北斗卫星不仅可以提供全球范围的位置信息,还能“手拉手”地在太空中进行通信交互——卫星A发出一句“在吗?”,群里的其他卫星小伙伴都能get到,极大地降低了对地面站的依赖。

你可能会好奇,既然世界上已经有很多成熟的导航系统了,为什么我们还要花费这么大的人力物力来搭建中国人自己的“太空灯塔”呢?通过距离交会法,利用这55颗卫星中的至少四颗以上就能定位出地球上任意一个未知点的位置。而和北斗七星一样,导航和定位只是北斗全球导航系统强大能力中的一部分。

今天的北斗卫星已经和我国灾难检测系统进行了结合,在过去几个月发生的抗洪救灾中起到了重要作用——得益于北斗卫星传感器,水坝和其他容易垮塌的位置坐标稍有变化,我们就能立即收到提示,并及时提醒公众撤离。同时,北斗卫星还能在金融、电力系统时频同步等各大领域提供精确的信息,润物细无声地影响着我们生活的方方面面。

找到了前进的方向,但路却不一定好走。从光年之外大熊星座中的北斗七星,到今天覆盖全球的北斗全球导航系统,古今两代“北斗”的转换已经将指路和导航变得无比先进,但却并不意味着扬帆远航就会顺理成章地变简单。虽然今天我们已经告别了古老的木质交通工具,现代车辆也早已将核心的零部件换成了看似“光滑”的金属材质,但在显微镜之下可以看到金属表面细微的毛刺,导致结构之间依然会不断发生着摩擦,大大降低了燃油经济性。

在下面这个视频中,你就能发现,和北斗科研之路上充满磨砺一样,其实驾驶出行也让爱车发动机时刻面临着磨损和挑战。好在我们现在有了更专业的润滑油,极大地提升了动力的效率,让抵达远方真正变得更容易了。不过,随着近代工业革命和汽车工业的繁荣成熟,润滑油也面临着更严峻的挑战——不仅仅要起到润滑的效果,同时还要针对不同的机械特点,延长它们的使用寿命。

就拿汽车来说,由于驾驶环境和发动机设计的不同,就产生了更加多样化的产品细分。

而壳牌作为全球领先的能源企业,经过40年研发和数百亿美元的投入,经过行业深耕和多年磨砺,在实践中发现,一款拥有更优秀的性能和纯净度的润滑油,才是今天汽车更需要的动力血液。纯净度是润滑油的关键指标之一。汽车发动机润滑油中75-90%的成分是基础油,它决定了润滑油的基本属性。

现代润滑油早期是将石油精炼产物来作为基础油,但这种生产方式很难完全去除石油中的杂质。汽车发动机内部的摩擦本来就挺严重了,再加上高温高压环境,石油杂质会变成油泥、腐蚀金属,降低效率不说,还会降低引擎的性能和寿命,让车加速老化。

而壳牌在数十年的研发过程中,发现用天然气制造润滑油(GTL:gas to liquids)的流程更单一——先使用专门的催化剂,让天然气和氧气发生部分氧化,制备出含有一氧化碳和氢气的合成气,然后再基于费托合成(Fischer-Tropsch或简称F-T),将合成气进入装有催化剂的反应堆,转化为黏性的碳氢液体,恰恰就是是作为基础油的理想材料。

壳牌的费托合成技术,壳牌喜力超凡家族使用的就是PUREPLUS天然气制油技术:通过棉花纺线一样的方式,将天然气(甲烷)分子一个个串联成更长的碳氢化合物并液化,制成水晶般透明无色的纯净基础油。这种没有硫、没有氮、没有金属也没有芳烃的、纯净的润滑油基础油,几乎不含原油中常见的任何杂质,其纯度高达99.5%,直接解决了传统石油润滑油的痛点,可以说是给基础油领域带来了重大变革。

就性能来看,天然气独特的分子结构使得壳牌喜力使用的GTL油品相比传统基础油更加稳定,拥有更高的纯净度,能够有效抑制低速早燃现象和爆震的产生,也有更低的蒸发值以减少积碳,还包括更高的抗磨能力。其次,粘度也是润滑油的另一个关键指标。

在汽车发动机内,活塞、气缸壁和其他零部件并不是直接接触的,而是有多道活塞环在气缸壁之间形成密封;同时,活塞环和气缸壁之间也没有直接接触点,而是通过润滑油形成的油膜来保持密封和润滑。

油膜是发动机稳定动力的保障之一。当发动机运转时,夹缝中的润滑油被来回挤压和剪切,这时就需要润滑油保持一定的粘度。在常规情况下,润滑油的粘度和温度呈反比。

当气温较低,汽车冷启动时,润滑油的粘度就会很高,这也是为什么很多人在冬天启停汽车时会听到“咔嚓咔嚓”的异响,这是因为在启动瞬间,高粘度的润滑油还没有来得及形成油膜,发动机内部就发生了直接摩擦。而随着发动机温度升高,粘度又会降低,无法形成有效的油膜对零部件进行润滑保护,影响发动机的性能不说,部件还会面临着直接摩擦的危险。

润滑油温度和粘度的关系。得益于技术的全面升级,分子层面的性能提升也让壳牌喜力超凡家族在粘度稳定性、抗磨损和低挥发等性能上也拥有更出色的表现,同时具有了优异的极端温度性能,可以更好地呵护转轴零部件。其中抗磨性能更是提升了60%,有助于延长爱车发动机寿命、降低维护成本、提升动力和驾驶体验,省油、减排也变得理所当然了。在为发动机带来持久保护的同时,而且还能让发动机满足 “国六” 更严苛的环保要求。

纵情驾驶亦如北斗科研,更如人生之旅,虽然前进的道路和目标早已非常清晰,但过程之中却可能存在着无数难以预见的磨砺和困难。要想持续向前,更加需要的是从细微之处着手,不畏挑战,迎接风浪。

现在,当你再回顾文中的那个视频,你可能又会发现北斗和自己生活的奇妙联系——26载三代北斗人兢兢业业,让脚下的足迹汇聚成北斗梦想的实现,指引着民族向前奋进;通过40余载的深入研发不断创新,壳牌获得了数百项行业专利,研发出的壳牌喜力超凡家族让你有足够的底气和爱车一同不惧磨砺,朝着自己心中的那颗亮星砥砺前行。

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