栏目一:你可能不知道
🌿紫金山 - 阿特拉斯彗星
紫金山 - 阿特拉斯彗星(国际编号 C/2023 A3)10 月 9 日进入近地点,直到 26 日离开。这段时间内,肉眼可以清晰看到。
这几天,世界各地的天文爱好者拍下了许多照片。
城市、海洋、沙漠、雪山...... 都留下了这颗彗星的踪迹。
该彗星在 2023 年被紫金山天文台发现,所以由中国天文台命名。
发现之初,曾预测该彗星的最大亮度可达 0 等(北斗星的亮度是 2 等),但是目前实际亮度只有 4 等,即使如此,它也是近期难得的亮彗星。
它的轨道周期是 6 万多年,上次光临地球的时候,人类还是石器时代。
栏目二:你可以了解下
🌿SpaceX 星舰的 “筷子” 式回收强在哪?
马悦然
美国太空探索技术公司 (SpaceX) 又一次创造了历史,这次的火箭回收方式更是格外吸睛。
10 月 13 日,SpaceX 进行了星舰的第五次试飞,首次尝试用名为 “筷子” 的发射塔机械臂在半空中捕获助推器以实现回收。之后,二级成功溅落印度洋,圆满完成预定任务。
直播中,火箭发射六分钟后,一级超重型火箭与星舰脱离,之后返回被一对巨大的金属钳子夹在空中。这是星舰首创并首次使用 “筷子式” 的回收方式,类似于 “倒放” 一样的画面科幻感十足。
近年来,火箭回收方式经历了伞降回收、升力式回收到动力垂直回收的发展。因对现有火箭设计改动小、着陆精度高、适应性强等优点,动力垂直回收方式已成为中大型运载火箭回收的首选方式,其通过火箭自身的着陆腿垂直降落到着陆场。例如,SpaceX 猎鹰 9 号就采用此种方式。
星际荣耀副总经理季海波对界面新闻记者称,用 “筷子” 回收方式的优势有三方面。
其一,无需在箭上安装沉重的着陆腿,系统更加简化。箭上着陆腿完全是为了回收的最后阶段而安装的附加装置,这种附加装置越少,火箭越优化。此外,由于星舰超重型助推器尺寸和重量较大,如果采用着陆腿方案,将容易造成火箭一子级重量的再度增加,以及运载能力的较大损失。
其二,可以大大提高火箭重复使用发射的效率。如果采用着陆腿方案,每一次发射回收均需要经历将火箭再次吊装、拆除着陆腿、运输到发射场、再次吊装到星舰发射台上的过程。星舰助推器很大,吊装运输都不易,其实会对火箭重复使用的效率有较大影响,而采用筷子夹持回收方案后,以上过程完全简化。可以直接在发射回收塔架上完成检查和星舰的再次对接总装,从而极大提高星舰的发射效率。
其三,“筷子” 回收方案也省去了海上回收船系统,省去了海上运输的时间和风险,以及海上回收区天气对发射时间的影响。“返回发射塔架系统进行‘筷子’回收肯定也会损失一部分运载能力,但对于星舰 + 超重型助推器来说,运载能力已经足够大,比起收益,这点损失可以接受。” 季海波称。
“用‘筷子’回收方式又快又轻。” 星河动力创始人、CEO 刘百奇也对界面新闻总结道,“轻” 在于取消了着陆腿,减轻了火箭结构重量,提升了运载效率;“快” 体现在火箭直接回到发射架上,直接开展检测维修、加注和再次发射,可以实现连续快速发射。此外,这种方式也提高了安全性可靠性,先悬停再夹住,避免了落地冲击和落地时站不稳等因素。
但 “筷子” 回收技术也有较大的难点。
季海波表示,第一,这种方式对成功率要求更高。由于星舰地面发射设施庞大且昂贵,如果超重型助推器在回收最后阶段出现失败甚至爆炸,会对这些发射设施造成损坏从而造成大的损失。为了避免出现这种情况,可以在超重助推返回发射回收塔架的飞行过程中对火箭持续进行故障诊断,同时对地面发射塔架系统状态进行判断来决定是否执行最终回收,如果发现故障则放弃回收,直接落海,但这也对箭上及地面的实时故障诊断系统提出了极高的要求。
“本次星舰第五飞,据说是由地面的发射任务总监在超重型返回飞行过程中,通过对飞行中的上千个数据的判决确定火箭正常,最终通过地面指令发送到箭上,决定其最终实施筷子回收。” 季海波称。
第二,对控制的要求更高,主要是对着陆的精度要求更高。季海波称,着陆腿回收方式下,水平着陆精度在 10m 以内都可以保证成功,而筷子夹持回收方案精度至少要在 1m 以内。
“据 SpaceX 公司称,超重型助推器回收精度可达 0.5cm,这个着陆精度非常高。” 季海波称。
第三,“筷子” 回收法对地面发射回收装置的相关技术要求同样很高,在夹持缓冲、火箭和夹持装置的精确联动技术等均是技术关键点。着陆腿回收,主要由火箭来实现,“筷子” 回收方式则需要火箭和发射塔架系统共同且高时间同步联动实现。
季海波同时提及,火箭在飞行临近发射回收装置过程中的姿态也非常关键。如果姿态不佳,发动机可能会对发射回收装置产生烧蚀损坏,同样会造成夹持回收失败。着陆腿回收只需要在着陆瞬间满足着陆位置、速度、姿态及角速度的多维高精度要求,但 “筷子” 这种新型回收方案,需要在火箭飞临发射回收塔附近、短暂悬停直至最终夹持成功整个时间段内,都需要满足位置、速度、姿态及角速度的多维高精度要求。且需要发射塔架系统的筷子装置高时间同步性地去实现夹持功能。
据国内媒体报道,“超级重型”火箭在降落过程中先是点燃 9 台 “猛禽” 发动机,其中 6 台在距离地面约 800 米时熄火关闭,剩余 3 台保持火箭垂直缓降状态。当火箭下降到约 65 米高度时,关闭其中 2 台发动机,保持缓慢下降状态。最后等待机械臂水平处在 “超级重型” 火箭约 2/3 的箭体位置时,火箭转入悬停,机械臂随即靠拢并将其捕获。随后机械臂将 “超级重型” 火箭放置到发射架上,以确保安全和稳定。
刘百奇对界面新闻记者称,国内可能会跟进这种技术研究,但是直接进入到工程型号研制,还需要论证。
目前,国内主要在学习猎鹰 9 号的回收方式,即两种垂直回收方式,包括返回发射场的陆上回收以及海上回收。与陆上回收相比,海上回收更灵活,但由回收船的晃动,对火箭姿态控制等要求更高。
猎鹰 9 号是 SpaceX 研制的可回收式中型运载火箭,于 2010 年 6 月 4 日完成首次发射,2015 年 12 月 21 日首次完成回收。截至目前,猎鹰 9 号一级助推器成功实现超过 300 次回收。
季海波透露,也有公司在考虑 “筷子” 这种回收方案,客观来说,这种方案优势非常明显,但对成功的要求更高、技术难度更大。
“任何一个技术都有适用的条件,不会适用所有的火箭。” 刘百奇认为。
在季海波看来,“筷子” 回收方案没有无法突破的技术难点,中国飞行器制导控制水平完全能够达到这个要求,主要需要一定的资金和负责任的魄力去完成。马斯克的快速迭代能力除了技术方案的自信,更重要的是充裕经费的结果。
他认为,星舰这次发射全面圆满成功,会极大降低进入太空的成本。理论上如果可以无限次重复使用的话,除去燃料成本外,其他成本可以接近 0。
“据称星舰未来要将成本控制在几百万美元以内,这样,火箭发射单位成本可以降低到每公斤 100 美元以内,这绝对是颠覆性的。” 季海波称,星舰第五飞的完美表现在航天领域具有里程碑的意义,绝对会极大促进整个航天产业的发展,大航天时代越来越近了。
星舰是迄今全球体积最大、推力最强的运载火箭,总高度约 120 米,直径约 9 米,火箭由两部分组成,分别是一级助推器 “超重型推进器”(Superheavy) 和二级飞船“星舰”(Starship),该火箭的设计目标是将人和货物送至地球轨道、月球乃至火星,能够完全且快速重复使用火箭,将大幅减少将货物或人员运送到地球轨道和深空的时间和成本。
在此前四次试验中,SpaceX 星舰每一次都相较于上一次有所进步。
2023 年 4 月首次试飞时,火箭在第一、二级分离前爆炸。2023 年 11 月第二次试飞时,火箭第一、二级成功分离,但随后助推器和飞船先后爆炸。
今年 3 月第三次试飞时,星舰第一、二级成功分离,但助推器在尝试着陆点火后意外解体,飞船再入大气层时失联。6 月第四次试飞时,火箭第一、二级成功分离,并分别按计划落入墨西哥湾和印度洋。
针对第四次试飞时星舰在重返大气层时出现的隔热瓦损坏问题,第五次发射时,该飞船重新修改了隔热防护并增加了额外的隔热瓦层数,给飞船提供更好的保护。
星舰对实现马斯克的 “火星计划” 以及 NASA 的阿尔忒弥斯载人航天项目而言来说至关重要。今年 9 月,马斯克曾发文称,计划在下一个探测火星的发射窗口期进行星舰不载人探测火星任务。此次任务将验证飞船完整着陆火星的可靠性。如果着陆顺利,计划四年内进行星舰的首次载人探测火星任务。
🌿我们怎么记得怎么骑自行车?
作者:Sanjana Gajbhiye Earth.com 特约撰稿人
你还记得谁在学校二年级教你吗?有些回忆会持续一生,而另一些则只是转瞬即逝的瞬间。
大约 50 年前,认知科学取得了相当大的飞跃。科学家们发现,我们大脑的一个特定区域,即内侧颞叶 (MTL),守护着我们的长期陈述性记忆——那些包含姓名、日期和事件等明确细节的记忆。
当 MTL 受损时,这些长期记忆就会丢失,让受害者过着瞬间的生活,无法在当前对话的舞台之外一两分钟回忆起信息。
运动技能的记忆
有趣的是,据观察,那些 MTL 受损的人具有学习新运动技能的能力,不仅可以学习这些技能,而且可以将这些技能保留数天、数月甚至更长时间。这清楚地表明 MTL 损伤对运动技能的记忆几乎没有伤害。
这一发现引发了一个有趣的问题:这些长期的运动技能记忆,如骑自行车或系鞋带,在人脑的什么地方存储了?
是不是我们的大脑将短期和长期的感觉运动记忆划分在不同的特殊区域?
多年来,这些问题一直困扰着研究人员,引发了人们的好奇心和调查。
运动技能和记忆的奥秘
哈佛大学约翰 A. 保尔森工程与应用科学学院 (SEAS) 的研究人员发现,与陈述性记忆类似,短期和长期运动技能的记忆也存储在我们大脑的不同区域。
专家们确定,小脑是存储长期技能记忆的中心枢纽。
这项研究为小脑在感觉运动学习中的作用提供了新的视角,发表在_《美国国家科学院院刊_》(PNAS) 上。
Maurice Smith 是 SEAS 的 Gordon McKay 生物工程教授,也是该研究的首席研究员。
史密斯说:“这项工作促进了我们对小脑在感觉运动学习中的作用的理解,并指出了小脑作为形成感觉运动技能稳定记忆的门户的作用,在很大程度上独立于短期记忆系统。
运动记忆和小脑
过去的研究表明小脑在运动学习中起着至关重要的作用,但它如何促进短期和长期技能记忆的形成尚不清楚。
为了更深入地研究这种关系,Smith 和 SEAS 和麻省总医院的博士后研究员 Alkis Hadjiosif 回顾了以前关于小脑损伤患者运动学习的研究。
在不同研究中,小脑损伤患者运动学习障碍的严重程度存在差异。史密斯和哈吉奥西夫推测,这些差异是由于试验之间的时间(即 “记忆窗口”)的细微差异造成的。
小脑损伤和运动记忆
该假设基于小脑损伤特别损害长期感觉运动记忆的想法。因此,较长的内存窗口会增加对受损长期记忆的依赖性。
为了验证他们的理论,Smith 和 Hadjiosif 探索了以前研究中未报告的数据,特别是试验间隔。他们发现,试验间隔较短的研究报告称,严重小脑疾病患者的学习障碍很小。
经过进一步分析,他们发现在短间隔试验中表现出接近正常表现的患者在长间隔试验中受到显着损害。这一观察结果在不同研究的数据中都是正确的。
这一发现揭示了时间在理解小脑变性患者记忆退化方面的重要性。这解决了涉及小脑损伤对感觉运动学习能力影响的不同研究中结果不同的难题。
对康复的意义
这种对小脑在感觉运动记忆形成中的作用的细致入微的理解可能对小脑损伤患者的康复策略产生深远的影响。
研究表明,不区分短期和长期记忆策略的传统方法可能需要重新考虑。
可以调整治疗实践以优先考虑较短的训练间隔,利用保留的短期记忆能力来补偿长期记忆障碍。
这些适应性策略可以提高康复结果,提供一种量身定制的方法,旨在利用感觉运动学习的完整设施。
通过专注于改变康复锻炼的时间动态,临床医生可能会显着改善受影响个体的运动恢复和技能保留。
未来的研究方向
这一发现为未来运动技能记忆的研究开辟了许多途径,超越了传统的记忆存储和检索范式。一个重要的途径涉及探索如何在小脑缺陷的情况下利用神经可塑性来帮助长期技能形成。
此外,研究人员对揭示其他大脑区域如何补偿小脑损伤感兴趣,可能是通过募集替代神经通路。
此外,了解这些过程背后的分子机制可以解锁新的治疗靶点,以增强认知和运动恢复。
最后,包括神经科学、生物工程和临床治疗在内的跨学科合作可能会推动该领域的进步,为大脑非凡的自我适应和重组能力提供新的见解。
研究的更广泛意义
“这些发现凸显了时间对于了解小脑变性患者的记忆退化以及解开小脑损伤对感觉运动学习能力影响的试验间和研究间差异之谜是多么重要,” 史密斯说。
“我们的研究通常涉及设计新的实验操作以获得新的数据集,这些数据集可以提供对学习和记忆机制的见解,但有时简单地通过正确的镜头查看旧数据可能更具启发性。”
随着我们在了解人脑错综复杂的机制的道路上取得进展,每条数据都很重要。有时,对旧数据的新看法可以导致我们对学习、运动技能和记忆的把握取得突破。
这就是研究的本质——一个无休止的问题和发现的循环,对理解的永恒追求。
该研究发表在《_美国国家科学院院刊》杂志上。
内容行业的本质
为什么内容行业这么兴旺?
因为现代人的时间,都花在网上。网上有什么?就是有内容啊。人们越是投入互联网,内容行业就越兴旺。
很多人被这个行业吸引,一门心思为互联网炮制内容,因为生产成本低,需求多,市场大,获利快...... 但是他们未必知道,它也有吃人的一面。
今天,我想分享一个老外程序员的文章。他是前端程序员跳槽到内容行业,干了 8 年,不想干了,写了自己的体会,披露这个行业的内幕。
2015 年的时候,流行 "知识付费"。他受到了影响,就写了一本 React + D3 的教程,放到网上卖,作为付费内容。
结果,反响不错,真的有不少人掏钱。
他受到了鼓舞,觉得内容行业可以干,赚钱容易,后来索性全职来做。
他加大力度,在网上宣传自己的内容,不断更新,推出系列课程,还拍视频。生意这样做大了,他忙不过来,就雇了兼职员工,组建了团队。
几年下来,他算了一下,单单 React + D3 这一门课,就赚了近 50 万美元。
他总结出来,内容行业的商业模式是:免费内容用于建立受众,然后再通过广告或收费内容获利。
内容创作者遵循这样一个公式。
你的大部分时间用来扩大受众。你不断培养这些受众,作为销售内容的市场。你创造可以获利的内容产品,投向这个市场。重复第一步。
这个公式能够运作起来的关键是,你必须定期推出一些真正有意思或者真正有用的内容,才能培养出受众,激起他们的兴趣,愿意关注你,等待接下来的内容。这是在内容行业长期生存的唯一方法。
但是这样做,意味着你不能停下来,会非常累。如果你停止生产新内容,就无法找到新的受众,老的受众也会流失。
那个老外程序员就遇到了这个问题。到了 2023 年,他实在干不动了,对自己写的内容充满倦怠,想要休息一下。他说:"每一天,我都在想接下来要写什么?太累了,这些事情不再像以前那样带来快乐了。"
他就停下来了,想歇一段时间,恢复精力了再回来干。
但是,他马上发现,一旦停止工作,不更新也不宣传自己的内容,他的课程销售立刻就慢了下来。再过一两个月,几乎就停止盈利了。
这就是内容创造者面临的最大问题:你不能停止工作,也不能重复使用以前的内容,必须保持更新和宣传,紧跟市场的热点,这样才有人来消费你的内容,否则一切就会回到起点。
这个问题的根本原因是,内容行业是快餐文化,热点随时切换,人们只对新的内容感兴趣,快速抛弃旧内容。而且,热点切换速度正在加快,这一周的互联网热点,下周就被遗忘了,你只有加快生产速度,才跟得上。
这就是内容行业的缺点:生产出来的内容只被消费一次,以前的内容一旦被消费过,未来就不构成新的刺激了。你必须生产新的内容,带给受众新的刺激,才会有新的消费。
这注定了,内容创作者不能停下来,必须挖空心思,不断想出以前没有写过 / 拍过的新内容,否则你以前的投入就没用了。最终,你就陷入了一种周而复始、停不出来、把自己消耗光的怪圈。
那个老外程序员得出结论:自己是这个行业的一次性消耗品,等到被消耗光,再也写不出新东西,就是市场抛弃你的时候。
想明白这一点,他就知道自己回不到以前了,厌倦了那种炮制内容的生活,于是下定决心,放弃现在的付费课程,退出内容行业。这篇文章就是他临走的告别心声。
我希望,加入内容行业的人,都能了解这个行业的快餐本质,这里没有积累,只会掏空你。加入的时候,最好就有思想准备自己被消耗光。