这种能力有何作用?占地球表面积71%的海洋蕴藏着可促进人类社会发展的巨大宝藏,但也是很多重大自然灾害发生的源头。海洋灾害的发生,往往伴随着海洋环境的异常变化,如局部海洋区域的海面高度和海面温度的异常升高。而海面高度的异常升高,例如“厄尔尼诺现象”,幅度仅为厘米级,只有微波高度计能够敏锐捕捉到这种细微变化。
人类只有深刻地、清晰地了解海洋环境的安全性,才能真正地开发和使用海洋资源。微波高度计项目的实施可为研究全球的海洋动力环境(包括海平面高度,海面风浪和洋流)提供直接的科学观测数据,同时也为全球能量交换、气候变化的研究提供不可或缺的科学依据。
天宫二号微波高度计的设计和研制,由中科院国家空间科学中心微波遥感技术院重点实验室领衔完成。
量子密钥分配专项:
自从人类开始说话以来,就有了说“悄悄话”的需要。密钥就是通过对传输的信息进行加密,防止他人获取信息内容,确保你的悄悄话悄悄说。
不过,随着技术发展,传统密钥不断被破解,现在已经很难有一把安全的密钥了。除了量子密钥。
量子密钥的安全性基于量子物理的基本原理。作为光的最小粒子,每个光量子在传输信息的时候具有不可分割和不可被精确复制两大特性,使得存在窃听就一定会被发送者察觉并规避,从而保证了信息的安全。
现在,以“量子密钥分配”为核心的量子保密通信技术,在我国已经逐渐完成了实用化,并形成了一定的产业规模。国际上首个全通型量子通信网络、首个规模化量子通信网络、首颗量子通信卫星,都是中国造。
天宫二号上有一个“量子密钥分配专项”载荷,以实现空地间实用化的量子密钥分配为目标,通过天上发射一个个单光子并在地面接收,生成“天机不可泄露”的量子密钥。此项目由中国科学技术大学和中科院上海技物所联合研制。
天宫二号的轨道飞行高度近400公里,飞行速度约为每秒钟8公里。地面站的接收口径约1米。用来生成量子密钥的光子需要精准地打在地面站的望远镜上,就如同在一列全速行驶的高铁上,把一枚枚硬币准确地投到10公里以外的一个固定的矿泉水瓶里,难度可想而知。