据美国航空航天局(NASA)12月18日的消息,NASA首次利用激光从距地球约3100万公里(这一距离是地球与月球之间距离的近80倍)的深空发送了一段超高清流媒体视频。该视频由NASA于10月发射的“灵神星”号(Psyche)探测器上的深空光通信(DSOC)飞行收发器发送,主角是一只名为“Taters”的橘色虎斑猫。
尽管此前研究人员曾利用激光在近地轨道和月球之间传输信号,但这一技术还是第一次在深空展示。视频显示了一只橘色虎斑猫追逐一个移动的激光光点的画面,该视频传至地面用时101秒,最大传输速率为每秒267兆比特。那台能够发送和接收近红外信号的装置,会将这段用近红外激光编码的视频发送到加州理工学院帕洛马山天文台的海尔望远镜那里,并下载下来。
接着,每一帧视频都会被“实时”发送到位于南加利福尼亚州的NASA喷气推进实验室里,然后进行播放。NASA希望,借助激光通信,从深空传输数据的速度能比目前使用的最先进无线电通信技术快10至100倍,以便满足未来人类登上火星后传输复杂信息以及高清图像和视频的需要。
12月18日,《自然》(Nature)杂志官网发布了2024年值得关注的9大科学事件,涵盖了人工智能、天体观测、登月任务等多个领域即将出现的进展。其中,位列第一的是人工智能进展。OpenAI的聊天机器人ChatGPT已对科学产生深远影响,如今ChatGPT背后的大语言模型是GPT-4,OpenAI预计将在2024年底发布GPT-5。
此外,DeepMind的蛋白结构预测工具AlphaFold也将在明年发布新版本。在监管层面,联合国人工智能高级别咨询机构将于2024年中发表最终报告,为AI的国际监管制定指导方针。第二个值得关注的事件是在星辰探索方面。智利的维拉·鲁宾天文台(Vera C. Rubin Observatory)计划在2024年底前开始运行部分仪器,对整个南半球天空进行调查,以发现新的瞬变现象和近地小行星。
另外,智利阿塔卡马沙漠的西蒙斯天文台(Simons Observatory)也将于2024年中完工,其望远镜将配备多达5万个光收集探测器,以寻找原始引力波。近日,在一项发表于《美国科学院院刊》(PNAS)的研究中,来自韩国和美国的科学家通过结合新开发的光谱技术和计算机模拟,揭示了金属电极附近水分子的运动。
为了尽量减少来自金属的干扰,研究人员在金属电极表面涂上了专门设计的有机分子,然后采用表面增强的飞秒二维振动光谱(surface-enhanced femtosecond two-dimensional vibrational spectroscopy)观察了水分子在金属电极附近的运动情况。结果显示,这些水分子会根据施加在金属电极上的电压大小和极性来减速或加速。
具体来说,当对电极施加正电压时,电极附近水分子的运动会减慢,然而施加负电压时则会加快速度。这与计算机的理论模拟相吻合。这项研究有助于加深我们对金属-液体界面化学的理解,为开发更高效的电池带来希望。