跳转至主目录

德国科研热点

当顶尖科研人员与顶级设备相遇,就可能产生引人入胜的成功故事

19.03.2015
© picture-alliance/dpa/NASA - Alexander Gerst in space

在云端

要是说起最近的德国航空航天中心(DLR),人们总会想到一些壮观的场面。例如,当2014年11月12日,距离地球5.1亿公里之外,“菲莱(Philae)”号着陆器降落在67P/Tschurjumow-Gerassimenko(丘留莫夫-格拉西缅科)彗星上时,不单单是宇宙研究领域人士为之称奇。刚刚喜欢上超萌的着陆器,“菲莱”号的电池却在经历了56小时扣人心弦的通讯之后失灵了。从这以后,德国航空航天中心着陆器控制中心的专家们就在等待遥远彗星上这件小小仪器苏醒。不过希望仍在:2015年3月底可能出现首个重新建立联络的机会。着陆器所需的额外能量要到Tschurjumow-Gerassimenko彗星靠近太阳才会产生。与此相反,2014年欧洲航空局的德国宇航员Alexander Gerst(亚历山大·格斯特)游历太空时始终与地球保持了密切交流,比起他在国际空间站(ISS,图)外的行走更激动人心的是,他在地球以外使用了社交媒体。在逗留国际空间站近六个月时间里,“宇航员Alex”与数十个班级的中小学生发送推特,祝贺德国国家足球队荣获世界杯赛冠军,在脸书上发送了无数张“蓝点”的照片 -- 他这么称呼自己的使命。
第三张图片:德国航空航天中心运营的世界上独一无二的新型研究飞机“HALO”在巴西的雨林中探索热带云层的形成、演化和特性。

在超级计算机的王国

无论是全球气候,大脑研究,还是能源的未来:高功率计算机模拟是复杂认识过程的核心所在,模拟越接近现实,运算越密集。超级计算机JUQUEEN使得冲击边缘领域成为可能,它有458 752个计算内核,最高功率为5900万亿次,也就是说,运算速度达到了难以置信的每秒5900万亿次操作。2014年11月,它在500强超级计算机中名列全球第八。于利希研究中心在亥姆霍兹联合会超级计算机研究项目中运营这台计算机,而它在工作时也十分节能;2013年,单单是在“欧洲先进计算伙伴”超级计算机联盟中,就有15个欧洲项目使用JUQUEEN进行运算。科研人员也需要这种密集运算能力用于雄心勃勃的人脑项目,这是欧洲联盟斥资数十亿设立的主打项目,旨在总结所有关于人脑的知识,借助基于计算的模型和模拟进行复制。23个国家的80多个欧洲科研机构以及其他国际伙伴都参与其中。

追踪最小的粒子

德国电子同步加速器研究所,更多以其缩写DESY而闻名,是全球粒子加速器领域的最尖端的机构之一。科研人员使用该研究所的大型设备,探索多姿多彩的微观世界,从最小基本粒子间的互动、纳米新材料的性能,到生物分子之间进行的复杂过程。这些加速器以及证明仪器可以自信地给自己冠以最高级:大型加速器PETRA III在行家看来是全世界最好的X射线辐射源储存环;而FLASH采用轫致辐射产生超短X射线,使人们可以完成各种独特的实验。DESY园区的科研人员现在就已经在紧张地期待2017年,届时欧洲X激光器XFEL启动,将放射有史以来强度最高的X射线。DESY隶属于亥姆霍兹联合会,两大基地分别位于汉堡和柏林附近的措伊腾,每年有来自40多个国家的3000多位客座学者在这里工作,他们都高度评价这些大型设备近乎无限的可能。

基本的基础研究

如果希望在重离子研究领域拓宽认知的视野,几乎没法绕开达姆施塔特亥姆霍兹重离子研究中心GSI,这里的离子加速器设备全球独一无二,每年有约1250位国外科学家使用此设备。GSI的科研团队尝试在实验室制造出迄今未知的元素,目前他们在实验中已经成功了六次,107至112号元素全都由他们包揽。去年,他们再次实现突破:GSI通过实验证明了117号元素。据业内权威的美国物理学会估计,这是2014年物理学界十大最激动人心的科研成就之一。在达姆施塔特,科研人员紧张地关注未来。FAIR(反质子与离子研究装置)加速器中心作为全球最大的物理学基础研究项目之一受到追捧,在2018年竣工后,可为来自50多个国家大约3000名科研人员提供机会,探究物质的基本组成和宇宙的发展。Fair由德国及其他九个欧洲伙伴国出资建设。

漂浮的高科技实验室

不仅仅是最小的物质粒子仍旧谜团重重,海洋也蕴含着无穷无尽的秘密。Elisabeth Mann Borgese(伊丽莎白·曼·博尔基斯)女士这位海洋生物学泰斗曾猜测,我们对于月球表面的探索已经比对于海洋这一人类星球上最大的生存空间更为彻底。德国“极地之星”号、“Meteor”号、“太阳”号、“Maria S. Merian”号、“Poseidon”号、“Alkor”号和“Heincke”号科考船专为海洋研究而设计,它们是生物学家、地质学家、地质物理学家、冰川学家、地质化学家、海洋学家和气象学家的漂浮实验室。最近,让这支海洋舰队引以为豪的是“太阳”号科考船,这艘船2014年由联邦总理Merkel(默克尔)见证了诞生,它长116米,将洞察太平洋和印度洋的黑暗深处,保护海洋生物系统,利用海洋资源。它是全世界最先进的科考船,首次远航的目的地是多米尼加共和国。除了探索波多黎各海沟及其中生活的深海有机物以外,船上的约40位科研人员还将从事大西洋海底大部分测绘工作。

永久冰冻中的探索

保持联系不是他们的强项,想要随便跟他们说句话大概都很困难,没法碰头,没法打电话。噢,通过无线电可以联系到南纬70°40´、西经008° 16´位置上的九位“越冬者”,但是谁家里会有无线电设备呢。如果忽略极地九个月冬季的严寒和黑暗,在德国南极科研中心 -- 建在埃克斯特罗姆(Ekström)冰架上的诺伊迈尔(Neumayer)三号科考站,生活还是很舒适的。需要的东西那里都有,自己的融雪机,超棒的铲雪车,甚至“自家”的破冰船“极地之星”号也常常就在附近。只要16公里就到了冰架边缘,从那里不断有“给养”送来。工作了一天之后,还可以开车出去“看鲸鱼”-- 不过只能在天气好的时候,而这种情况很少见。或者也可以阅读:图书馆的书架上,光是Sten Nadolny(史登·纳多尼)的畅销书《Die Entdeckung der Langsamkeit》(《发现缓慢》)就有三本。自从20世纪80年代早期开始,阿尔弗雷德·魏格纳(Alfred-Wegener)极地研究所的极地研究人员就在国际团队中进行跨学科研究,为国际气候研究做出重要贡献。他们运营着数个辐射与气候观测站。他们在完成每次南极和北极使命时都充分展示出,科学研究是充满激情和需要付出的事业,否则也不会来了。