《科學(xué)24小時(shí)》說明文閱讀答案
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《科學(xué)24小時(shí)》說明文閱讀答案 1
6 月，隨著夏季到來，貴州山區(qū)迎來雷電、暴雨、大風(fēng)等惡劣天氣的小高峰。中國科學(xué)院國家天文臺中國天眼（FAST）運(yùn)行和發(fā)展中心團(tuán)隊(duì)（以下簡稱團(tuán)隊(duì)）成員、高級工程師于東俊身在北京的辦公室，卻關(guān)心著遠(yuǎn)在貴州的 FAST 的安全運(yùn)行。為預(yù)防雷電、冰雹對某些電氣設(shè)備造成的影響，他們按照預(yù)案做了相應(yīng)的預(yù)防準(zhǔn)備工作。
作為當(dāng)今世界最大、最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，F(xiàn)AST 如今每天觀測時(shí)長接近 24 小時(shí)，每年總觀測時(shí)長超過 5300 小時(shí)，持續(xù)不斷地為科學(xué)家提供寶貴的數(shù)據(jù)。其高水平穩(wěn)定運(yùn)行，離不開團(tuán)隊(duì) 100 多位同事的默默守護(hù)。
近期，團(tuán)隊(duì)正在緊鑼密鼓地推進(jìn) FAST 核心陣的實(shí)驗(yàn)陣建設(shè)，力爭 2030 年前在 FAST 周邊 30 公里范圍內(nèi)建成由數(shù)十臺 40 米口徑天線組成的綜合孔徑陣列，旨在進(jìn)一步提升 FAST 性能。不久前，團(tuán)隊(duì)獲得中國科學(xué)院第六屆 “科苑名匠” 稱號。
雷打不動的 “730 會議”
2016 年 9 月 FAST 正式落成后，團(tuán)隊(duì)投入調(diào)試任務(wù)中。
望遠(yuǎn)鏡建成后能不能用、好不好用，關(guān)鍵看調(diào)試能否成功。4450 塊反射面板、2225 臺促動器、6 根鋼索、30 噸重的饋源艙，這些子系統(tǒng)必須像交響樂一樣完美配合，才能保證望遠(yuǎn)鏡精準(zhǔn)指向目標(biāo)，并接收宇宙中微弱的信號。
“當(dāng)時(shí)對 FAST 的調(diào)試絕非簡單地測試設(shè)備，牽一發(fā)而動全身，稍有閃失就可能功虧一簣�！盕AST 運(yùn)行和發(fā)展中心副主任潘高峰介紹。
那段時(shí)間里，白天大家各自分散在不同崗位，晚上 7 點(diǎn)半準(zhǔn)時(shí)會聚到總控室，舉行雷打不動的 “730 會議”。會議上，每人匯報(bào)當(dāng)天的工作進(jìn)展，確定第二天的調(diào)試內(nèi)容。
“用數(shù)據(jù)說話”“問題不過夜”“必須有備用方案” 是 “730 會議” 的三大鐵律，也成為團(tuán)隊(duì)成員之間難得的默契。
于東俊記得，2019 年春節(jié)前后，饋源支撐測量測試已經(jīng)到了最后階段。為全力沖刺，他和許多同事春節(jié)都沒有回家。“那幾個(gè)月里，我們反復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，找問題，修改算法，再驗(yàn)證，才按計(jì)劃把系統(tǒng)可靠性和測量精度提上來�！� 他說。
正是這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和高度的責(zé)任感，使 FAST 在短短不到兩年時(shí)間內(nèi)就完成了調(diào)試，達(dá)到驗(yàn)收指標(biāo)，比國際同類望遠(yuǎn)鏡的調(diào)試周期縮短了一半多。調(diào)試者的堅(jiān)守，讓 “觀天巨眼” 真正具備了洞察宇宙的能力。
科學(xué)家是 “紅花”，我們是 “綠葉”
如今，F(xiàn)AST 已經(jīng)建成 8 年多，團(tuán)隊(duì)的重要任務(wù)之一是負(fù)責(zé)其維護(hù)和運(yùn)行工作�！氨Ｗo(hù)望遠(yuǎn)鏡安全是很大的責(zé)任，是我們內(nèi)心最緊的一根弦�！� 于東俊表示。FAST 設(shè)備的故障率直接影響運(yùn)行的可靠性。
很多去過 FAST 現(xiàn)場的科研人員都有這樣獨(dú)特的體驗(yàn)：貴州山區(qū)常有雷雨天，外面下著瓢潑大雨、電閃雷鳴，F(xiàn)AST 卻依然正常運(yùn)行，科學(xué)家在室內(nèi)開展的數(shù)據(jù)接收與處理工作絲毫沒有受到影響。
這主要得益于先進(jìn)測控系統(tǒng)的支持�！斑\(yùn)維專家團(tuán)隊(duì)扎扎實(shí)實(shí)地不斷研發(fā)、升級測控系統(tǒng)，保障了 FAST 持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。” 中國科學(xué)院國家天文臺副臺長、FAST 運(yùn)行和發(fā)展中心主任姜鵬表示。
在 FAST 觀測時(shí)間段，也有科研人員親眼見證運(yùn)維人員在上百米的高空同步搶修、維護(hù)。運(yùn)維團(tuán)隊(duì)日夜不停歇，筑牢了 FAST 穩(wěn)定運(yùn)行的堅(jiān)實(shí)堡壘。
于東俊介紹，除了每個(gè)月固定兩天關(guān)機(jī)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)外，F(xiàn)AST 年度科學(xué)觀測時(shí)長達(dá)到 5300 小時(shí)。即使 FAST 已經(jīng)盡可能 “超長運(yùn)行”，但申請觀測時(shí)間的競爭仍然非常激烈，獲批率約為 1/5。也就是說，科學(xué)家每申請 5 小時(shí)的觀測時(shí)間，平均只有 1 小時(shí)能夠獲得批準(zhǔn)和支持。
在團(tuán)隊(duì)成員心中，這正反映出科學(xué)研究對高質(zhì)量天文觀測數(shù)據(jù)的需求之大�！按_保望遠(yuǎn)鏡的高效運(yùn)行和維護(hù)，不僅對設(shè)備性能至關(guān)重要，也直接影響到能否為更多科學(xué)研究提供支持�！� 于東俊說。
截至 2024 年 11 月，F(xiàn)AST 已發(fā)現(xiàn)脈沖星 1040 余顆，超過同一時(shí)期國際其他望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)脈沖星數(shù)量的總和；開展了中性氫巡天任務(wù)，構(gòu)建并釋放了世界最大的中性氫星系樣本；在快速射電暴起源及納赫茲引力波探測等領(lǐng)域取得了一系列具有國際影響力的重要成果。
這令團(tuán)隊(duì)成員感到欣慰。姜鵬常常鼓勵(lì)大家：“科學(xué)家是‘紅花’，我們就是‘綠葉’�！�
“精神坐標(biāo)” 永存
在 FAST，曾任中國天眼首席科學(xué)家、總工程師的南仁東是永遠(yuǎn)的 “精神坐標(biāo)”�！皼]有南先生的堅(jiān)持，就不會有這個(gè)項(xiàng)目�！� 幾乎所有人都相信這一點(diǎn)。
潘高峰生動講述了當(dāng)年的.情景。12 年的時(shí)間，南仁東和同事帶著砍刀、拄著竹竿，穿梭在貴州喀斯特山區(qū)。當(dāng)?shù)貧夂驈?fù)雜多變，經(jīng)常突降大雨，在有的地方甚至?xí)龅缴胶椋B樹都能沖走，但他們打著傘、披上塑料布繼續(xù)前行。
開工在即，他們又為鋼索所困。為讓望遠(yuǎn)鏡的反射面能在球面和拋物面之間靈活變形，所用的鋼索要在 500 兆帕應(yīng)力幅下能夠承受 200 萬次應(yīng)力循環(huán)而不斷裂或損壞。“市場買的鋼索在實(shí)驗(yàn)室疲勞實(shí)驗(yàn)中全軍覆沒，這就意味著 FAST 最主要的主動反射變形技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)，甚至可能造成整個(gè)工程夭折。” 潘高峰回憶，“那段時(shí)間團(tuán)隊(duì)成員憂心忡忡，承受著巨大的壓力，無路可退�！�
于是團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)的鋼索企業(yè)、高校，經(jīng)過近兩年攻關(guān)，成功研制出滿足要求的鋼索結(jié)構(gòu)。更讓團(tuán)隊(duì)自豪的是，這項(xiàng)技術(shù)走出天文領(lǐng)域，應(yīng)用于國內(nèi)外多個(gè)重要橋梁工程。
姜鵬記得，當(dāng)年他和南仁東一起爬到塔上，南仁東說，這臺望遠(yuǎn)鏡將來沒有做成，他就從這里跳下去�！俺趼劜蛔R語中意，聽懂已是話中人�！� 如今，從南仁東手里接過接力棒的姜鵬已經(jīng)理解這句話的深意，繼續(xù)以南仁東的方式守護(hù)著 FAST。
為確保項(xiàng)目順利推進(jìn)，南仁東事必躬親，常年扎根于建設(shè)現(xiàn)場。小到鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)量測算，大到工程的整體規(guī)劃，每一個(gè)細(xì)節(jié)他都親自把關(guān)、反復(fù)確認(rèn)，將精益求精貫穿始終。
2017 年，南仁東因病逝世，團(tuán)隊(duì)至今保留著他的辦公室，門上掛著 “南仁東” 名牌。于東俊幸運(yùn)地被分配到相鄰的房間。每當(dāng)他回到北京，總會以這樣一種特殊的方式與他心中的 “精神坐標(biāo)”“相遇”。南仁東的 “敢為人先” 和 “精益求精” 一直激勵(lì)著他。
核心陣未來已來
如今，青年一代不忘傳承和發(fā)揚(yáng)南仁東的精神�！笆悄舷壬摹覟槿讼取屛覈潆娞煳膶W(xué)有了領(lǐng)先世界的寶貴機(jī)會�！� 于東俊表示。保持世界領(lǐng)先地位，則要依靠持續(xù)不斷的創(chuàng)新。
當(dāng)前，國際射電天文學(xué)正朝著更高的空間分辨率、更精細(xì)的譜線分辨率以及更高的靈敏度方向推進(jìn)，以探測到更暗弱、遙遠(yuǎn)的天體。
于東俊向《中國科學(xué)報(bào)》介紹，近年來，平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡（SKA）和下一代甚大陣列（ngVLA）等國際大科學(xué)計(jì)劃相繼啟動，計(jì)劃于 2029 年和 2035 年分別完成其第一階段的建設(shè)任務(wù)。“它們的建成投用，必將對 FAST 的性能優(yōu)勢帶來挑戰(zhàn)�！� 他說。
為了始終站在射電波段視野的最前沿，F(xiàn)AST 混合口徑陣列設(shè)想應(yīng)運(yùn)而生。2024 年，在 FAST 落成啟用 8 周年之際，F(xiàn)AST 實(shí)驗(yàn)陣建設(shè)正式啟動。按計(jì)劃，到 2030 年，在 FAST 周邊 30 公里范圍內(nèi)將建成由數(shù)十臺 40 米口徑天線組成的大型干涉陣列，從而大幅提升 FAST 的綜合性能，繼續(xù)保持 FAST 的國際領(lǐng)先能力。
于東俊介紹，實(shí)驗(yàn)陣中的兩臺實(shí)驗(yàn)樣機(jī)已經(jīng)建成，相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)通過與 FAST 的聯(lián)測進(jìn)行了初步驗(yàn)證。目前，他們正在圍繞 FAST 工程二期規(guī)劃、相位陣接收機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。
未來已來，團(tuán)隊(duì)成員充滿期待。FAST 核心陣將進(jìn)一步提高靈敏度，尤其是增加高分辨率定位及成圖能力，有望長久保持國際同類設(shè)備中的領(lǐng)先地位。
閱讀題目及答案
為什么說 FAST 的調(diào)試工作難度很大？
答案：FAST 由眾多子系統(tǒng)構(gòu)成，4450 塊反射面板、2225 臺促動器、6 根鋼索、30 噸重的饋源艙等，這些子系統(tǒng)必須像交響樂一樣完美配合，牽一發(fā)而動全身，稍有閃失就可能功虧一簣，所以調(diào)試工作難度很大。
“730 會議” 的三大鐵律對 FAST 的調(diào)試起到了怎樣的作用？
答案：“730 會議” 的 “用數(shù)據(jù)說話”“問題不過夜”“必須有備用方案” 三大鐵律，使團(tuán)隊(duì)成員形成默契，秉持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和高度的責(zé)任感，高效解決問題，推動 FAST 在不到兩年時(shí)間內(nèi)完成調(diào)試，達(dá)到驗(yàn)收指標(biāo)，比國際同類望遠(yuǎn)鏡調(diào)試周期縮短一半多。
文章中多次提到南仁東，有什么作用？
答案：南仁東是 FAST 的首席科學(xué)家、總工程師，是團(tuán)隊(duì)的 “精神坐標(biāo)”。他為 FAST 項(xiàng)目堅(jiān)持 12 年選址，面對鋼索難題聯(lián)合攻關(guān)，事必躬親、精益求精。多次提及他，體現(xiàn)其對 FAST 項(xiàng)目的巨大貢獻(xiàn)，激勵(lì)團(tuán)隊(duì)傳承 “敢為人先”“精益求精” 的精神，也突出 FAST 建設(shè)過程的艱難與意義。
FAST 核心陣建設(shè)的目標(biāo)和意義分別是什么？
答案：目標(biāo)是在 2030 年前在 FAST 周邊 30 公里范圍內(nèi)建成由數(shù)十臺 40 米口徑天線組成的綜合孔徑陣列。意義在于進(jìn)一步提升 FAST 性能，提高靈敏度，增加高分辨率定位及成圖能力，以應(yīng)對國際射電天文學(xué)發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)，長久保持 FAST 在國際同類設(shè)備中的領(lǐng)先地位。
《科學(xué)24小時(shí)》說明文閱讀答案 2
上世紀(jì) 70 年代，科學(xué)家們在氣象和軍事雷達(dá)上發(fā)現(xiàn)了一些來源不明的生物回波 —— 這些信號神秘縹緲，難以捉摸，于是被賦予了一個(gè)動聽的名字 “天使”。隨后的科學(xué)研究揭示，這些 “天使” 的真實(shí)身份頗為特殊 —— 它們并非天上的使者，而是在高空遷飛的昆蟲。
為了躲避不良生存環(huán)境，一些昆蟲進(jìn)化出遠(yuǎn)距離遷徙的本領(lǐng)，如同候鳥般北遷南回，翻山越嶺亦不在話下。但在這些昆蟲中，有大量危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全的害蟲，被稱作 “遷飛害蟲”。別看這些蟲子體型小巧，2023 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公布的 10 種一類農(nóng)作物害蟲里，有 8 種都具備遷飛能力，每年都會導(dǎo)致糧食減產(chǎn)。如何有效防控這些遷飛害蟲，長期以來都是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的重大難題。
張浩文是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所的副研究員，他的導(dǎo)師是中國工程院院士吳孔明。他所在的團(tuán)隊(duì)日常打交道的對象，便是這些會遷飛的害蟲，致力于研究它們的遷徙規(guī)律、提前監(jiān)測方法以及防治策略。
研究初期面臨的困難顯而易見：這些害蟲體型小、數(shù)量多，飛行高度高，肉眼根本無法觀測，監(jiān)測工作該如何開展？得益于雷達(dá)能夠捕捉到這些 “天使” 的蹤跡，上世紀(jì) 80 年代，中國老一輩科學(xué)家開始嘗試?yán)酶脑斓拿裼美走_(dá)對遷飛害蟲進(jìn)行觀測。
隨著科技進(jìn)步，一代代新式專用昆蟲雷達(dá)相繼研發(fā)問世。中國最新研發(fā)的高分辨率昆蟲雷達(dá)，能夠?qū)崿F(xiàn) 24 小時(shí)全時(shí)全天候監(jiān)測，不僅可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)大規(guī)模遷飛的蟲群，還能分析蟲群種類，通過軌跡模擬掌握其來源和去向，為提前防治爭取寶貴時(shí)間。
為何要下大力氣重點(diǎn)研究雷達(dá)監(jiān)測？這是因?yàn)檫w飛性害蟲具有爆發(fā)性和遠(yuǎn)距離飛行能力，繁殖速度極快，部分害蟲如蝗蟲落地即可造成危害。傳統(tǒng)測報(bào)手段往往滯后，待發(fā)現(xiàn)危害時(shí)已錯(cuò)失最佳防治時(shí)機(jī)。因此，防治工作的'關(guān)鍵在于 “早發(fā)現(xiàn)、早治理”，建立精準(zhǔn)的監(jiān)測體系提前預(yù)警，才能最大限度減少損失。
近年來，隨著雷達(dá)監(jiān)測技術(shù)逐漸成熟，相關(guān)技術(shù)從科學(xué)觀測走向?qū)嶋H應(yīng)用。中國在全國范圍內(nèi)部署了多臺不同類型的昆蟲雷達(dá)，目前已成為世界上擁有昆蟲雷達(dá)數(shù)量最多的國家，為全國范圍的雷達(dá)組網(wǎng)監(jiān)測奠定了基礎(chǔ)。
然而，雷達(dá)組網(wǎng)并非一帆風(fēng)順。初期，由于不同時(shí)期不同廠家生產(chǎn)的雷達(dá)工作模式各異，數(shù)據(jù)無法互通，形成了一個(gè)個(gè) “信息孤島”。為解決這一問題，科研團(tuán)隊(duì)建立了全國統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化雷達(dá)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，開發(fā)了全國昆蟲雷達(dá)聯(lián)網(wǎng)信息平臺。目前該平臺已接入 38 部昆蟲雷達(dá)，預(yù)計(jì) 2025 年底將擴(kuò)增至 50 部。
自 2021 年運(yùn)行至今，該系統(tǒng)已監(jiān)測到 1500 多次不同危害等級的遷飛蟲群，其中單日單雷達(dá)監(jiān)測到 2 萬頭以上的高密度蟲群超過 1000 次，為全國植物病蟲情報(bào)的發(fā)布提供了重要依據(jù)。借助這個(gè)平臺，能夠幾乎實(shí)時(shí)掌握全國遷飛害蟲的動態(tài)，如同為害蟲遷飛配備了 “警報(bào)員”，一旦有蟲群動向，即可迅速發(fā)出預(yù)警，助力打贏一場場害蟲阻擊戰(zhàn)。
但是，害蟲遷飛不受國界限制。草地貪夜蛾能夠跨越中南半島入侵中國西南地區(qū)，進(jìn)而擴(kuò)散至全國；東南亞的稻飛虱、稻縱卷葉螟也會乘著季風(fēng)到中國華南地區(qū) “造訪”。有鑒于此，中國科學(xué)家在構(gòu)建世界領(lǐng)先的國內(nèi)聯(lián)網(wǎng)平臺的同時(shí)，積極推動 “跨國昆蟲雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)” 建設(shè)。從云南到黑龍江，從東南沿海到西部高原，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)已然布設(shè)，與各國伙伴共享數(shù)據(jù)、互通有無，在全球尺度上守護(hù)糧食安全。
當(dāng)人們品嘗著香噴噴的米飯、甜糯的玉米時(shí)，或許未曾想到，有這樣一群科學(xué)家，每日緊盯屏幕上的光點(diǎn)，追蹤著天空中 “天使” 的軌跡。他們手中的雷達(dá)，便是守護(hù)豐收的堅(jiān)實(shí)盾牌�？蒲袌F(tuán)隊(duì)將繼續(xù)堅(jiān)守，以科技力量筑牢糧食安全防線。
閱讀題目及答案
“天使” 指的是什么？為什么會給它們起這個(gè)名字？
答案：“天使” 指在高空遷飛的昆蟲。因其在氣象和軍事雷達(dá)上呈現(xiàn)的生物回波神秘縹緲、難以捉摸，故而被賦予這個(gè)動聽的名字。
遷飛害蟲對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有哪些危害？
答案：遷飛害蟲體型小但數(shù)量多、飛行高度高，2023 年公布的 10 種一類農(nóng)作物害蟲里 8 種具遷飛能力。它們具有爆發(fā)性和遠(yuǎn)距離飛行能力，繁殖速度極快，部分害蟲落地即可造成危害，每年導(dǎo)致糧食減產(chǎn)，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來重大損失。
昆蟲雷達(dá)相比傳統(tǒng)測報(bào)手段有哪些優(yōu)勢？
答案：昆蟲雷達(dá)能實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)全時(shí)全天候監(jiān)測，可第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)大規(guī)模遷飛蟲群，還能分析蟲群種類，通過軌跡模擬掌握其來源和去向，提前為防治爭取寶貴時(shí)間。而傳統(tǒng)測報(bào)手段往往滯后，待發(fā)現(xiàn)危害時(shí)已錯(cuò)失最佳防治時(shí)機(jī)。
中國科學(xué)家為防控遷飛害蟲做了哪些努力？
答案：中國科學(xué)家致力于研究遷飛害蟲的遷徙規(guī)律、提前監(jiān)測方法及防治策略；研發(fā)新式專用昆蟲雷達(dá)，實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)監(jiān)測；在全國部署多臺不同類型昆蟲雷達(dá)并組網(wǎng)，建立全國統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化雷達(dá)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和全國昆蟲雷達(dá)聯(lián)網(wǎng)信息平臺；積極推動 “跨國昆蟲雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)” 建設(shè)，與各國共享數(shù)據(jù)，在全球尺度守護(hù)糧食安全。
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