“芯片上的实验室”：科学家们创造了强大的超小光谱仪

“芯片上的实验室”：科学家们创造了强大的超小光谱仪光学光谱学领域的研究人员创造了一种更好的测量光的仪器。这一进展可以改善从智能手机摄像头到环境监测的一切。这项研究由芬兰阿尔托大学领导，开发了一个强大的小型光谱仪，它可以装在一个微芯片上，由人工智能运行。他们的研究最近发表在《科学》杂志上。PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334311.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334311.htm

NASA将发射用于追踪隐形温室气体的成像光谱仪

NASA将发射用于追踪隐形温室气体的成像光谱仪美国国家航空航天局（NASA）喷气推进实验室开发的针对温室气体排放的成像光谱仪已交付给PlanetLabsPBC。该卫星将于2024年发射，它将增强碳绘图仪计划的全球监测能力。(碳绘图仪卫星插图）该科学仪器由位于南加州的美国国家航空航天局喷气推进实验室（JPL）设计和制造，将成为非营利组织"碳绘图者"（CarbonMapper）领导的收集温室气体点源排放数据工作的一部分。碳绘图仪成像光谱仪采用了为美国国家航空航天局机载活动和太空任务开发的技术，将提供有关"超级排放源"的有针对性的数据--在全球甲烷和二氧化碳排放量中占很大比例的一小部分单个排放源。这台成像光谱仪将测量温室气体甲烷和二氧化碳，8月份在美国宇航局喷气推进实验室投入使用，之后将运往旧金山的PlanetLabsPBC。在接下来的几个月里，该仪器将被集成到一颗塔纳格卫星上。图片来源：NASA/JPL-Caltech碳绘图仪联盟是由碳绘图仪组织及其合作伙伴（包括JPL、Planet、加州空气资源委员会、落基山研究所、亚利桑那州立大学和亚利桑那大学）领导的一项公私合作计划。该仪器是一种先进的成像光谱仪，可测量地球表面反射的数百种波长的光和地球大气层中气体吸收的光。不同的化合物--包括甲烷和二氧化碳--吸收不同波长的光，留下光谱"指纹"，成像分光仪可以识别这些"指纹"。这些人眼看不到的红外指纹可以精确定位和量化强烈的温室气体排放，并加快潜在的减排努力。7月，一名技术人员将成像光谱仪滑入JPL的热真空测试室，该光谱仪将测量来自地球轨道的甲烷和二氧化碳。工程师们利用该试验室让光谱仪承受它在太空真空中将遇到的极端温度。视频来源：NASA/JPL-加州理工学院9月12日，光谱仪被送往Planet公司，计划将其集成到该公司设计的Tanager卫星上。这项工作预计需要几个月的时间。计划于2024年初发射。在离开JPL之前，光谱仪经过了一系列关键测试，以确保它能够经受住发射的严酷考验和恶劣的太空条件。工程师们让光谱仪经受了类似于在火箭发射进入轨道时所经受的剧烈振动，以及在太空真空中将经历的极端温度。工程师在JPL准备成像光谱仪--非营利组织CarbonMapper领导的监测温室气体排放工作的一部分--以进行振动测试。图片来源：NASA/JPL-Caltech在JPL的真空室中，还有机会使用甲烷样本来测试已完成的仪器。测试非常成功，成像光谱仪产生了清晰的甲烷光谱指纹。反应和未来的努力"我们非常高兴地看到所记录的甲烷光谱特征质量非常高。这对即将进行的空间测量是个好兆头，"JPL的仪器科学家罗伯特-格林说。"这次交付对我们来说是非常激动人心的一步，因为我们的团队现在可以开始卫星集成的最后阶段了，"Planet公司新任务高级主管杰夫-圭多（JeffGuido）说。"这一里程碑是一个很好的例子，说明政府、慈善机构和企业可以通过创新的方式发挥各自的优势，建立具有全球影响力的卓越能力。"这个甲烷的光谱"指纹"是根据JPL的成像光谱仪测试期间采集的数据制作的。作为非营利组织"碳绘图仪"领导的一项工作的一部分，这台最先进的仪器测量了地球表面反射光和大气中气体吸收光的数百种波长。图片来源：NASA/JPL-加州理工学院新卫星是CarbonMapper为勘测全球甲烷和二氧化碳点源排放所做的更广泛努力的一部分。这项工作包括使用已在轨道上的仪器提供的测量数据：美国国家航空航天局（NASA）的地球表面矿物尘埃源调查（EMIT）是由JPL开发并安装在国际空间站上的成像光谱仪。Planet公司正在与JPL合作建造第二台成像光谱仪。这两个团队将继续并肩工作，以提供这些新的温室气体测量能力。一名工程师准备在JPL的热真空室中测试成像光谱仪。该仪器将成为非营利组织CarbonMapper领导的收集温室气体点源排放数据工作的一部分。资料来源：NASA/JPL-加州理工学院...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385049.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385049.htm

打开电梯门的按钮让善意触手可及

打开电梯门的按钮让善意触手可及据TheVerge报道，电梯按钮有时可能是变化无常的东西--混乱的标签或棘手的安全系统可能会使上楼或下楼的旅程开始变得有点不愉快。但在控制面板上，有一个按钮因其能够使某人的一天变得更加美好而引人注目：开门按钮。它的工作内容并不神秘。如果电梯门是开着的，按住开门按钮通常会确保它们保持这种状态。如果电梯门已经开始关闭，按一下这个通常带有对立箭头图标的按钮，就会停止这一过程，使电梯重新开放。开门按钮的特别之处在于，它为电梯乘客提供了一个难得的机会：能够帮助一个陌生人，而且几乎不费吹灰之力，也没有任何不便。对我们中的许多人来说，当我们看到有人有目的地朝我们正在乘坐的电梯奔跑或行走时，按下按钮几乎成了一种本能，让他们进入电梯，而不是等待下一趟电梯的到来。在控制机器或小工具的情况下，开门按钮以另一种方式脱颖而出。通常，当我们按下一个按钮时，是为了让某些事情发生--我们想打开咖啡机，在游戏中采取某种行动，或者把卷饼再加热一点。没有多少按钮是用来阻止事情发生的，但这正是你告诉电梯保持开门的做法。人们经常谈论使用按钮的触觉体验。对于开门按钮来说，这其实是不可能的，因为虽然很多电梯都有这个按钮，但按钮本身的物理形式却很多样。其中一些是沉重的金属按钮，有令人满意的咔哒声，并有灯光显示。有些则很糟糕--塑料按钮几乎不提供任何反馈。但在大多数情况下，按下开门按钮的实际物理感觉是次要的。按下按钮的真正回报是情感上的冲动；你帮助一个陌生人没有错过会议，或者给一个朋友提供了额外的时间来操纵重物进入电梯。如果说开门按钮给人们提供了一个帮助别人的机会，那么一个让人们关门的按钮则提供了另一种机会，让人们有机会更快地到达自己的楼层。当然，有些时候，关门不会伤害任何人，比如我们确定没有其他人需要乘坐电梯，但TheVerge认为，更多时候，关门按钮的存在是为了诱惑人们的自私本能。根据《纽约时报》的报道，今天几乎每部电梯上的关门按钮实际上都不会使门关得更快，除非你有一把特殊的钥匙或为消防员或服务人员准备的密码。这显然要归功于《美国残疾人法案》的规定，该法案要求大多数电梯门至少保持20秒的开放时间--即使有人立即进入电梯内部并开始干扰关门按钮。虽然它的无用性可能对人类有好处，但一个不做你期望的事情的按钮是一个坏按钮。值得庆幸的是，开门按钮确实发挥了它的作用。在一个充满按钮的世界里，我们按下按钮是为了让自己的生活更轻松，这是一个令人耳目一新的提醒，有时一个按钮也可以用来让别人的生活更轻松。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1311051.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1311051.htm

硅芯片上可集成最小量子光探测器

硅芯片上可集成最小量子光探测器英国布里斯托大学的研究人员在扩展量子技术方面取得了重要突破。他们将世界上最小的量子光探测器集成到硅芯片上。小尺寸意味着量子光探测器可以更快，这是解锁高速量子通信和实现光量子计算机高速运行的关键。研究人员解释说，这种类型的探测器被称为零差探测器。它们能在室温下工作，可用于量子通信、极其灵敏的传感器（比如最先进的引力波探测器），以及一些量子计算机中。相关研究发表在17日出版的《科学进步》杂志上。

JUICE航天器的紫外线光谱仪开始工作 成功收集第一批数据

JUICE航天器的紫外线光谱仪开始工作成功收集第一批数据在4月14日的发射之后，欧空局的木星冰冷卫星探测器（JUICE）航天器上由西南研究所领导的紫外线光谱仪（UVS）已经成功完成了它的初步调试。紫外光谱仪是美国宇航局为JUICE任务提供的三个仪器项目之一。该任务的科学目标侧重于木星及其系统，对该行星的大型海洋卫星进行多次飞越，特别强调调查木卫二作为一个潜在的宜居行星体。UVS是JUICE航天器的10个科学仪器和11项调查中的一个。该任务的总体目标是调查气态巨行星周围的潜在宜居世界，并将木星系统作为我们太阳系和其他地区的气态巨行星的原型进行研究。当它开始绕行41亿英里（66亿公里）、为期8年的木星系统之旅时，航天器一直忙于部署和启动其天线、吊杆、传感器和仪器，以检查和调试其所有重要的子系统。SwRI的UVS仪器是最新成功完成这项任务的仪器。由SwRI领导的欧空局木星冰月探测器（JUICE）上的紫外线光谱仪（UVS）在4月14日航天器发射后成功完成了初步调试。JUICE-UVS的这段数据显示了南部天空的一个切面，揭示了左侧靠近南部船底座的银河系中许多紫外线明亮的星星。右边的云状结构是附近的一个叫做大麦哲伦云的星系。资料来源：ESA/NASA/SwRI/P.Molyneux/M.Versteeg/S.Ferrell/T.Greathouse/M.戴维斯"我们的SwRI科学家团队前往德国达姆施塔特，对JUICE-UVS进行测试，"JUICE-UVS首席研究员RandyGladstone博士说。"6月20日，我们打开了UVS的光圈门，第一次从太空收集紫外线。不久之后，我们观测了一大片天空，以验证仪器的性能良好。"该团队对这些数据的一个部分进行了成像，因为该仪器扫描了银河系的一个切面。SwRI已经为其他航天器提供了紫外光谱仪，包括欧空局的罗塞塔彗星轨道飞行器，以及美国宇航局的冥王星新视野任务、绕月轨道上的月球勘测轨道飞行器任务和木星的朱诺任务。"JUICE-UVS是这个系列的第五个，它极大地受益于我们的团队从2011年发射的朱诺-UVS仪器中获得的设计经验，因为它涉及到在木星恶劣的辐射环境中运行，"UVS的项目经理StevenPersyn说。"我们建造的每一个连续的仪器都比它的前辈更有能力。"UVS的重量刚刚超过40磅，功率只有7.5瓦，比一个微波炉还要小，然而这个强大的仪器进入木星系统后将可以确定木星卫星大气中各种元素和分子的相对浓度。一个类似的仪器，Europa-UVS，将于2024年在美国宇航局的EuropaClipper上发射，它将选择更直的路线，在JUICE之前15个月到达木星系统，重点研究Europa的潜在可居住性。Europa-UVS的主要研究者和JUICE-UVS的副研究者KurtRetherford博士说："我们会有两个UVS仪器在木星系统中大致同时进行测量，这将提供令人兴奋的互补性科学可能性。"在JUICE上，UVS将近距离观察伽利略卫星木卫二、木卫三和木卫四，所有这些卫星都被认为在其冰冷的表面下有液态水水。UVS将记录这些天体发射、透射和反射的紫外线，揭示其表面和脆弱大气层的组成，以及它们与木星及其巨大磁层的互动。其他的科学目标包括观察木星本身以及来自其火山卫星木卫一的气体，这些气体扩散到整个木星磁层。JUICE是欧空局2015-2025年宇宙愿景计划中的第一个大型任务。该航天器和科学仪器由来自15个欧洲国家、日本和美国的团队建造。SwRI的UVS仪器团队包括来自科罗拉多大学博尔德分校、SETI研究所、莱斯特大学（英国）、伦敦帝国学院（英国）、列日大学（比利时）、皇家理工学院（瑞典）和LaboratoireAtmosphères,Milieux,ObservationsSpatiales（法国）的其他科学家。美国宇航局马歇尔太空飞行中心的行星任务项目办公室负责监督UVS通过该机构的太阳系探索计划对欧空局的贡献。JUICE航天器是由空中客车防务和空间公司开发的。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369861.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1369861.htm

NASA研发新型激光器 在未来可帮助宇航员寻找月球上的水

NASA研发新型激光器在未来可帮助宇航员寻找月球上的水来自美国宇航局戈达德太空飞行中心的工程团队开发了一块小巧却强大的激光器，在未来能够帮助宇航员寻找月球上的水。该激光器的体积比美分硬币海啸，利用量子力学效应产生太赫兹（THz）范围内的光束，用于寻找隐藏的水。在过去十多年时间里通过Chandrayaan-1等任务，我们一直确认的一点是月球上存在着水。该轨道器使用光谱仪对月球表面进行成像，该光谱仪测量不同波长光的反射和吸收，从而可以揭示存在的物质的成分，包括水分子。尽管这些仪器非常实用，但它们的灵敏度无法区分水和类似形式（如游离氢离子和羟基）。更精确的仪器称为外差光谱仪（heterodynespectrometers），通过将入射光与设备中的激光相结合，然后测量两个光源之间的差异，专注于更紧凑的频率范围。戈达德工程师设计了一种可以调谐到水所在太赫兹频率的设备。现有的产生太赫兹波的振荡器和激光器是体积庞大、笨重且耗能，但他们设法将设计缩小到硬币大小。为此，该团队利用了一些奇怪的量子技巧。该团队设计的设备叫做量子级联激光器，它由一系列超薄半导体材料层组成。发射的光子进入这道屏障——由于这些层太薄，光子更有可能忽略屏障而出现在另一侧，这种现象称为量子隧穿。当一个光子到达另一边时，它会激发其他光子，因此当它们穿过设备中堆叠的80到100层时，最终结果是一串具有太赫兹能量的光子级联。波导和薄光学天线使光束聚焦更长时间。该团队表示，即使配备电源、处理器和光谱仪等硬件，整个系统也可以装入茶壶大小的设备中。这意味着未来的宇航员有可能使用手持版本在月球、火星或其他天体上寻找水。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1309089.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1309089.htm