环球科学：4.5亿美元打水漂？NASA计划拆卸已组装完成的极...

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　　· 月球探索 ·

　　4.5亿美元打水漂？NASA计划拆卸已组装完成的极地月球车

　　NASA的VIPER放置在美国约翰逊航天中心的洁净室内。图片来源：NASA

　　当地时间7月17日，美国航空航天局（NASA）宣布，由于预算紧张，将停止开发挥发物调查极地探索车（VIPER）项目。据《科学》新闻（Science news）报道，尽管这个造价约4.5亿美元的月球车已经完成组装，但NASA仍计划拆卸VIPER的仪器和组件，这表明该机构的行星科学预算极为紧张，已逼近极限。这也让行星科学家担忧另一项价值26亿美元的商业月球有效载荷服务（CLPS）计划的可行性。

　　VIPER月球车的设计目的是在月球上寻找冰以及其他潜在的资源，最初是为另一辆“资源勘探者”号月球车（Resource Prospector）设计的仪器。但NASA于2018年取消了该月球车，并将VIPER“塞进”了新生的CLPS计划中，它也从高尔夫球车大小增长到了小汽车大小，成为CLPS最大的有效载荷之一。根据设计，它能够运行100天，并能熬过长达数周的寒冷月夜。VIPER上配备了可以直接探测水的钻头和仪器，可以绘制月球南极的冰图，将来可供宇航员使用。但NASA在一份报告中表示，随着任务发射的不断推迟，VIPER的成本到2025年9月发射时，会从4.34亿美元增长到6亿多，若考虑其着陆的成本，该任务将花费近10亿美元。NASA计划在未来的月球任务中拆卸并重复使用VIPER的仪器和组件，但也欢迎工业界或国际合作伙伴在8月1日前提出接管VIPER 的意向。尽管NASA表示，不会放弃探索月球的愿望，但行星科学家表示，VIPER的科学探索性能不会被轻易复制。此外，NASA取消如此重要的有效载荷的决定，以及今年两项商业月球探索任务的失败，都让一些科学家担忧CLPS是否能顺利进行。（NASA）

　　· 工程学 ·

　　北航开发出太阳能驱动、可无线飞行的超轻型微飞行器

　　阳光供能飞行测试。视频来源：Wei Shen, Jinzhe Peng和漆明净

　　微飞行器有应用于通讯及环境救援和监测的潜力。不过，目前的微飞行器航时较短——重量低于10克的飞行器通常航时不到10分钟，限制了它们的实用性。传统的飞行器使用电磁电机，其效率会随飞行器体积变大而降低。阳光是另一种动力源，但当前的太阳能驱动装置无法利用该方法实现无线飞行。最近，在《自然》（Nature）上发表的一篇论文报道了一个能持续飞行的太阳能驱动的超轻型微飞行器。该飞行器比现有太阳光驱动的飞行器更轻更小，或能应用于长距离、长程的空中侦察。

　　为了克服诸多挑战，北京航空航天大学的漆明净和同事设计了“CoulombFly’”，这是一款能无线飞行的超轻型太阳能驱动微飞行器。CoulombFly重4.21克，能在自然光条件下持续飞行。该装置将由一个电机和一个10厘米推进器组成的静电推进系统与一个高压电力变换器、太阳能电池相结合。这使得该装置具有较高的升力至推力效率以及较低的能耗。这些太阳能电池能产生低的直流电源，再通过电力变换器转换成高的直流电压。这个高直流电源再被传输至电机，使电机旋转并产生扭矩，驱动推进器和装置升空。在一次耐久性测试中，该装置能持续飞行1小时，并且没有出现性能退化。作者认为，CoulombFly是目前设计出的最轻最小的太阳光驱动的飞行器。他们认为，他们的系统提高了这类装置的航程，有望增加它们未来的潜在应用。

　　· 材料学 ·

　　体长拉伸超过10倍，但导电性不变的“果冻”电池

　　来源：University of Cambridge

　　据一项于7月17日发表于《科学·进展》（Science Advances）的研究，英国剑桥大学的研究人员开发出了一种柔软、可拉伸的“果冻电池”。这种果冻电池可以拉伸到其原始长度的10倍以上，不会影响导电性，其用到的材料是一种能快速恢复的超分子聚离子网络——这是首次将拉伸性和导电性结合在单一材料中。

　　研究人员开发的这种果冻电池由水凝胶制成，具体为含水量超过60%的聚合物3D网络。这种材料具有分层结构，就像粘性乐高积木一样，它们能够通过其中的离子来传递电流。水凝胶中含有一种名为葫芦脲的桶形分子，可以让这些不同层之间彼此牢固地粘附，也使得果冻电池可以被拉伸，而不会使各层分离，以及不会损失任何导电性。研究人员表示，这种电池可用于可穿戴设备或软机器人制造中，甚至可以植入大脑以输送药物或治疗癫痫等疾病。（University of Cambridge）

　　· 医学 ·

　　一种普通的血液稀释剂就能解眼镜蛇毒液

　　眼镜蛇每年在全世界造成数千人死亡，数十万人因毒液引起的局部组织坏死发生肿胀、水疱或组织坏死，可能导致肢体功能丧失、截肢和终身残疾。而基于抗体的抗蛇毒血清具有物种特异性，价格昂贵且储存不便。近日，来自澳大利亚、加拿大、哥斯达黎加和英国的科学家团队发现，一种常用的血液稀释剂肝素可以作为眼镜蛇毒液的廉价解毒剂。

　　该团队通过基因组 CRISPR 敲除筛选来确定眼镜蛇毒液细胞毒性的作用基因，最终筛选出了多个参与蛋白聚糖生物合成的基因，表明肝素类药物（属于蛋白聚糖的一类）可能阻断吐出的眼镜蛇毒液细胞毒性。随后，通过小鼠皮内毒液模型发现，皮下注射的类肝素丁扎肝素有效地减小了小鼠由此产生的皮肤坏死病变大小，支持进一步评估该药物对于眼镜蛇毒液引起的局部组织损伤的治疗效果。该团队希望新发现的眼镜蛇解毒剂能够帮助减少全球最贫困地区的蛇咬伤造成的死亡和伤害，相关论文 7 月 17 日发表于《科学·转化医学》（Science Translational Medicine）。（University of Sydney，公众号“科研圈”）

　　· 海洋学 ·

　　提前5分钟预测海洋中异常巨大的疯狗浪

　　7月18日，一项发表于《科学报告》（Scientific Reports）的研究介绍了一种新工具，能最多提前5分钟预测海上异常巨大、不可预测的海洋波浪，即所谓“疯狗浪”（rogue wave）的产生。研究人员认为，这一工具能用于为船舶和近海平台提供预警，让这些场所工作的人员能够寻求庇护、执行紧急停机，或采取机动措施最小化即将到来的巨浪的影响。

　　研究人员采用一个包含美国和太平洋岛屿海岸附近172个浮标的1400万段30分钟的海面高程测量样本的数据库，训练了一个神经网络用于区分海洋波浪有无后继疯狗浪。他们借助这一工具，利用来自相同浮标的4万个海面高程测量构成的另一个数据集来预测疯狗浪的出现。研究显示，这一工具可以以75%的准确率，预测在未来1分钟内出现的疯狗浪和73%在未来5分钟内出现的疯狗浪。这一工具还能以75%的准确率，预测未来1分钟内出现在未被包含于训练数据集中的两个浮标附近的疯狗浪。这凸显出该工具或可在新地点预测疯狗浪。研究人员认为可以结合水深、风速和波浪位置数据，进一步改进这个工具预测的准确性和提前预警时间。

　　撰写：不周、Clefable