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《美国航空航天局和DLR对替代燃料的排放进行飞行测试。》

  • 来源专题：可再生能源
  • 编译者： pengh
  • 发布时间：2018-02-27

  • 在德国，德国航空航天中心(DLR)和美国国家航空航天局(NASA)将首次在德国进行联合研究飞行。重点将是替代燃料的排放和在凝结尾迹中对冰晶的表征，以生物燃料为例。

    第一个联合DLR/NASA的航班于2014年从加州的Palmdale进行，结果显示，与纯煤油的燃烧相比，为巡航飞行增加50%的替代燃料可以减少飞机引擎的烟尘颗粒排放，减少50%到70%。计划中的研究飞行计划是为了确定粒子的排放，以及它们如何通过不同的轨迹影响云的形成，从而研究它们对气候的影响。

    从2018年1月14日起，NASA的DC-8研究飞机将访问德国三个星期，并与DLR A320先进技术研究飞机(ATRA)一起飞行。在国际研究任务中，DLR A320 ATRA将使用各种燃料混合物，而美国国家航空航天局(NASA)的全仪器DC-8“飞行实验室”将会在安全距离内进行，在ATRA的排气气流中测量煤烟颗粒、气体排放和冰晶。

    ——文章发布于2018年1月14日

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  • 《美国国家航空航天局，DLR宣布联合飞行测试生物燃料的排放。》
    • 来源专题：可再生能源
    • 编译者：pengh
    • 发布时间：2018-02-02
    • 2018年1月，德国航空航天中心(Deutsches Zentrum fur Luft- und Raumfahrt, DLR)和美国国家航空航天局(nasa)将首次在德国进行联合研究飞行。重点将是替代燃料的排放和在凝结尾迹(contrails)中描述冰晶，以生物燃料为例。第一个联合DLR/NASA的航班于2014年从加州的Palmdale进行，结果显示，与纯煤油的燃烧相比，为巡航飞行增加50%的替代燃料可以减少飞机引擎的烟尘颗粒排放，减少50%到70%。计划中的研究飞行计划是为了确定粒子的排放，以及它们如何通过不同的轨迹影响云的形成，从而研究它们对气候的影响。从1月14日起，NASA的DC-8研究飞机将访问德国三个星期，并与DLR A320先进技术研究飞机一起飞行。“我们很高兴NASA选择我们作为他们在德国进行如此广泛的联合任务的伙伴，”DLR执行董事会成员Rolf Henke说，他负责航空研究。研究飞行将从拉姆斯坦空军基地开始。 NASA不能独自完成这项任务。我们将把这两个机构联合起来，以前所未有的方式将资源和设施结合起来研究替代燃料。”美国宇航局的首席研究员布鲁斯·安德森说。联合研究飞行运动已经获得了ND-MAX/ECLIF 2 (NASA/ dlr -多学科空中实验/排放和替代燃料的气候影响)的称号。 在国际研究任务中，DLR A320 ATRA将使用各种燃料混合物，而美国国家航空航天局(NASA)的全仪器DC-8“飞行实验室”将会在安全距离内进行，在ATRA的排气气流中测量煤烟颗粒、气体排放和冰晶。为了达到这个目的，美国宇航局的飞机上安装了许多DLR测量仪器。来自DLR大气物理研究所的Hans Schlager说:“我们已经在DC8上安装了仪器，同时测量了在ATRA之后，烟尘和冰颗粒和气体排放的大小分布。”“我们测量的重点是用不同燃料混合物产生的排放特征。我们特别感兴趣的是找出不同燃料的烟灰排放如何影响其辐射特性和寿命。 准备在加州 一些DLR的科学家和工程师目前正在其位于加州的基地——美国宇航局的阿姆斯特朗飞行研究中心的DC-8上安装测量设备。与此同时，北约空军基地的准备工作也正在进行中，该基地位于莱茵兰-帕拉特丁(德国西南部)，研究航班将于明年1月下旬起飞。“我们目前正在为这些测试飞行提供专门生产的燃料，”DLR飞行实验设施的Andre Krajewski说。“我们已经制造了含有30%到50%的加氢处理酯和脂肪酸的混合燃料，这将用于总共8个计划的联合研究飞行。”为这些试验选择的HEFA生物燃料主要来源于Camelina植物的油，替代燃料的代表，也可以是合成的。 除了排放，国际研究小组还对不同的燃料混合物如何影响发动机的性能产生了兴趣。“像HEFA这样的生物燃料在成分上与传统煤油不同，因为它们是纯粹的石蜡，不含环烃。”当与传统的A-1煤油混合时，一种获得认可的燃料。DLR燃烧技术研究所的Patrick Le Clercq解释道。“改性后的燃料成分对燃烧过程中的煤烟形成有影响。” 以前的联合研究航班 近年来，在不同的气象条件下，美国和德国开展了几种替代燃料的研究活动。2013年和2014年，美国国家航空航天局领导的一项名为“进入I和II”的研究活动在加州进行。在这些战役中，NASA的DC-8采用了替代燃料，而较小的研究喷气机，如NASA的hur -25和DLR Falcon 20在其排气流中进行了测量。ECLIF的运动在2015年开始，在德国的DLR领导下，参与了一些NASA的研究人员。在这次战役中，DLR A320 ATRA与替代燃料一起飞行，而DLR Falcon 20配备了仪器，紧随其后，对排放和违章进行测量。此外，大量的排放数据是在地面上进行的。 以前研究飞行的结果显示，当使用替代燃料时，煤烟颗粒会显著减少，并表明这也会导致相反的冰晶数量减少。美国宇航局的布鲁斯·安德森说:“从这些替代燃料中减少烟尘排放对环境来说是一个好消息，如果飞行试验证实使用替代燃料也能减少相反的冰晶体数量，那就更好了。”DLR研究员汉斯Schlager)补充说,“这是一个重要的问题,因为飞机和卷云的形成被认为是更大的变暖影响地球大气层的二氧化碳排放总量积累了由于航空旅行在上个世纪以上。在飞机废气中的烟尘颗粒中，水汽凝结形成了许多小冰颗粒。在潮湿、寒冷的条件下，在8到12公里的高度，凝结尾迹会持续几个小时，形成高水平的云，称为contrail cirrus。根据太阳和地面的位置，这些云可以产生局部变暖或冷却效应。了解这一点对于评估航空的气候影响至关重要。迄今为止的研究表明，全球变暖效应占主导地位。 德国良好的气象条件。 德国的冬季气象条件对即将到来的DLR/美国航空航天局(NASA)的飞行和计划测量的冰晶在不同的情况下是有利的。使用DLR A320 ATRA作为“排放源”，而NASA DC-8作为一个测量平台，可以让研究人员在飞机的高度和通常的巡航速度下进行飞行测试，在这种情况下，通常会形成不同的情况。为此，研究人员在DC-8中安装了最广泛的测量设备，其中一半的测量装置是由DLR大气物理研究所提供的。 如果一切顺利进行联合研究飞行活动的最后准备，第一次联合飞行测试将于1月16日进行。从那时到2月2日，总共计划了80个飞行小时。 证明了合作 DLR和NASA已经在大气研究领域合作了19年。在航空研究方面，双方都特别参与有关空中交通管理和飞行的联合研究项目，这些项目产生低噪音和低排放。 ——文章发布于2018年1月17日
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  • 《美国国家航空航天局（NASA）首次在太空中展示“超冷”量子传感器》
    • 编译者：李晓萌
    • 发布时间：2024-09-11
    • 原子干涉仪在地球上被科学家和工程师用来研究重力的基本性质，并推进有助于飞机和船只导航的技术。物理学家一直渴望在太空中应用原子干涉测量法，因为那里的微重力允许更长的测量时间和更高的仪器灵敏度，但这种极其灵敏的设备被认为过于脆弱，在没有实际帮助的情况下无法长时间运行。 近日，美国国家航空航天局（NASA）首次在太空中展示“超冷”量子传感器，这种传感器利用了超冷原子，能够精确测量重力、磁场和其他力量。NASA的冷原子实验室（Cold Atom Lab，简称CAL）是国际空间站上的首个此类设施，它通过使用一种名为原子干涉仪的量子工具，成功地测量了空间站的微小振动，这是首次使用超冷原子来检测太空中周围环境的变化，朝着改变量子科学在太空中的应用又迈出了一步。 相关研究成果于8月13日发表在《Nature Communications》期刊中（DOI：10.1038/s41467-024-50585-6）。 这项研究还报告了在太空中自由落体状态下原子波动性质的最长演示时间。 精准的力量 能够高精度测量重力的天基传感器具有广泛的潜在应用。例如，它们可以揭示太阳系中行星和卫星的组成，因为不同的材料具有不同的密度，从而产生微妙的重力变化。 这种类型的测量已经由美国-德国合作GRACE-FO（重力恢复和气候实验后续）进行，该合作检测重力的微小变化，以跟踪地球上水和冰的运动。原子干涉仪可以提供额外的精度和稳定性，揭示更多关于表面质量变化的细节。 对引力的精确测量还可以提供对暗物质和暗能量本质的见解，这是两个主要的宇宙学谜团。暗物质是一种看不见的物质，在宇宙中比组成行星、恒星和我们所能看到的一切的“常规”物质常见五倍。暗能量是指宇宙加速膨胀的未知驱动因素。 弗吉尼亚大学教授Cass Sackett是冷原子实验室的首席研究员，也是这项新研究的合著者，他说：“原子干涉术也可以用新的方式来检验爱因斯坦的广义相对论。”。“这是解释我们宇宙大尺度结构的基本理论，我们知道该理论的某些方面我们没有正确理解。这项技术可能有助于我们填补这些空白，让我们更全面地了解我们所居住的现实。” 2018年，冷原子实验室发射到空间站，其大小约为一个迷你山脊，目标是通过将一个长期设施置于低地球轨道的微重力环境中来推进量子科学。该实验室将原子冷却到几乎绝对零度，即零下459华氏度（零下273摄氏度）。在这个温度下，一些原子可以形成玻色-爱因斯坦凝聚态，这是一种所有原子基本上共享相同量子身份的物质状态。因此，一些原子的典型微观量子特性变得宏观，使其更容易研究。 量子特性包括有时像固体粒子，有时像波。科学家们不知道所有物质的这些构建块是如何在如此不同的物理行为之间转换的，但他们正在使用冷原子实验室提供的量子技术来寻找答案。 在微重力环境下，玻色-爱因斯坦凝聚体可以达到较低的温度并存在更长时间，为科学家提供了更多研究它们的机会。原子干涉仪是该设施中利用原子的量子特性进行精确测量的几种工具之一。 由于其波动性，单个原子可以同时沿两条物理上独立的路径行进。如果重力或其他力作用在这些波浪上，科学家可以通过观察波浪如何重新组合和相互作用来测量这种影响。 纽约罗切斯特大学教授、该研究的合著者美国和德国科学家联盟的冷原子实验室首席研究员Nick Bigelow表示：“我预计，天基原子干涉测量将带来令人兴奋的新发现和影响日常生活的奇妙量子技术，并将把我们带入量子未来。”。
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