SpaceX失控火箭将与月球相撞，可能引发爆炸并留下陨石坑｜科研圈日报
· 航天事故
SpaceX 失控火箭将与月球相撞，可能引发爆炸并留下陨石坑
猎鹰 9 号火箭。图片来源：Glenn Beltz/Flickr
据《卫报》（The Guardian）报道，美国 SpaceX 公司一失去控制的火箭二级将在 3 月 4 日撞击月球。该猎鹰 9 号（Falcon 9）火箭发射于 2015 年 2 月，将一卫星送至日地拉格朗日点 L2（与地球距离是地月距离的约 4 倍）。完成运载任务后，重约 4 吨的二级火箭就被遗弃了。后者没有足够的燃料来返回大气层或脱离地月引力，一直以失控状态运行。最新的轨道数据表明，该二级火箭将在 3 月 4 日以 2.58 km/s（约 9300 km/h）的速度撞击月球。由于太阳光压等不可预测的因素影响，准确撞击位置尚无法确定。
美国哈佛-史密森尼天体物理研究中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）的天体物理学家 Jonathan McDowell 在接受英国广播公司（BBC）采访时表示，这将是历史上第一起得到确认的大型太空垃圾撞击月球的案例，且将在撞击时引发爆炸，在月球表面留下一个人造陨石坑。有学者认为撞击将掀起月面以下的物质，为相关研究提供有价值的数据，但 Jonathan McDowell 指出，自己和其他学者在 2009 年就已进行过（可控的）月球撞击实验，故此次撞击不会带来新的科学数据。他同时指出，虽然此次撞击没有直接的负面影响，但假如未来月球表面建有有人类基地甚至存在城市和交通，此类不受控的撞击可能导致严重后果。（The Guardian，BBC）
· 可控核聚变
惯性约束核聚变的新里程碑：燃烧等离子体
美国国家点火装置内部图。图片来源：National Nuclear Security Administration/Flickr
据英国广播公司（BBC）报道，美国国家点火装置（National Ignition Facility，NIF）的科学家们于近日完成了惯性核聚变的一项重要里程碑，制造出了“燃烧等离子体（burning plasma）”，即聚变反应所须“燃烧离子体”的不依赖激光能量的输入来维持，而是由反应本身产生的热量维持。
目前的可控核聚变技术主要有两类：磁约束核聚变和惯性约束核聚变。以国际热核聚变实验堆计划（ITER）等托卡马克装置为代表的磁约束核聚变得到的关注较多，而 NIF 是惯性约束核聚变的代表。NIF 利用高能激光产生高温高压的环境，将聚变燃料转化为可以发生聚变反应的热等离子体。而要让这种反应能持续，就需要维持等离子体，并使其处于反应的能够启动的状态，即“燃烧等离子体”。近日，NIF 用包含 192 台激光器组成的巨型激光阵列，将 1.9 兆焦的能量聚焦到一个含有氘-氚燃料的小胶囊上，将其加热到 1 亿摄氏度，并终于获得了燃烧等离子体。其聚变反应放出的能量超过了维持聚变的阈值。尽管它的寿命只有纳秒数量级，但这仍然是一个里程碑式的成果。相关研究内容以两篇论文（[1]，[2]）的形式发表在《自然》（Nature）期刊上。（BBC）
· 人工智能
日常物品可以用于搭建神经网络，比图形处理器计算更快
根据《科学》新闻（Science News）报道，美国康奈尔大学（Cornell University）的研究人员近日构建了一种由多层可控物理系统构成的深度物理神经网络（Physical Neural Networks, PNN）。当前的神经网络通常在图形处理芯片上运行，而该团队意识到，通过对刺激作出反应，物理对象也可以被动的方式进行计算（例如，峡谷为声音添加回声）。研究人员训练了基于力学、电子学和光学的各种 PNN，以实验性地执行音频和图像分类任务。在识别手写数字的任务中，基于力学、电子学和光学的 PNN 最终分别达到了 87%、93% 和 97% 的准确率。
研究者指出，PNN 具有可即时执行计算的智能传感器的潜力，理论上可比依赖硅微芯片的计算机程序更快、更有效地识别图像或语音。例如，显微镜的光学器件可能比数字传感器更快检测到癌细胞，麦克风的振膜可能比音频处理单元更快识别唤醒词。相关论文 1 月 26 日发表于《自然》（Nature）。（Science News）
· 量子计算
新的经典算法将光量子模拟效率提升 10 亿倍
2020 年 12 月，中科大研制的“九章”光学量子计算机在“高斯玻色采样”（GBS）上实现了“量子优越性”，在 200 秒内完成了最强的超级计算机需要 6 亿年完成的计算。而英国布里斯托大学（University of Bristol）量子研究人员提出了一种全新的 GBS 经典（非量子）模拟算法，将对 GBS 的经典模拟的效率提升了 9 个数量级。在 100 000 核超级计算机上进行的多达 100 种模式和多达 92 个光子的 GBS 实验表明，该算法可令超算原本需要 6 亿年完成的模拟计算缩短到几个月。研究者表示，“量子优越性”实验代表了物理学和工程学的巨大成就，而此项研究和同类研究为其提供了更好的参照，帮助更准确地表述量子优越性的边界。相关论文 1 月 26 日发表于《科学进展》（Science Advances）。（布里斯托大学）
· 疫情通报
1 月 27 日我国内地新增确诊病例 64 例，其中本土病例 39 例
根据国家卫健委官网通报，1 月 27 日 0 - 24 时，31 个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例 64 例。其中境外输入病例 25 例（上海 7 例，广东 7 例，云南 5 例，北京 2 例，山东 2 例，浙江 1 例，广西 1 例），含 1 例由无症状感染者转为确诊病例（在广东）；本土病例 39 例（浙江 16 例，均在杭州市；黑龙江 9 例，均在牡丹江市；北京 8 例，其中丰台区 7 例、大兴区 1 例；天津 4 例，均在河北区；贵州 1 例，在安顺市；兵团 1 例，在建设兵团第四师），含 2 例由无症状感染者转为确诊病例（均在北京）；新增无症状感染者 54 例，其中境外输入 42 例，本土 12 例（黑龙江 9 例，均在牡丹江市；北京 1 例，在丰台区；湖北 1 例，在黄冈市；兵团 1 例，在建设兵团第四师）。截至 1 月 27 日 24 时，我国内地累计报告确诊病例 105 875 例，累计死亡病例 4636 例。（国家卫健委）
▽ 精彩回顾 ▽