暢想6:3D打印技術(shù)的氣象路
提煉:用3D打印技術(shù)可以省去小批量高精尖設(shè)備高昂的模具成本,關(guān)鍵是打印物件更加優(yōu)良。這聽起來非常有趣,且充滿神秘感。
3D打印技術(shù)被譽(yù)為劃時(shí)代的技術(shù)。2012年,一位83歲的老婦曾成功移植了3D打印的鈦頜;2013年,美國一男子頭部移植了3D打印的塑料頭骨。
這幾年,這一技術(shù)已經(jīng)開創(chuàng)了在氣象領(lǐng)域運(yùn)用的先河。RedEye公司與美國航空航天局(NASA)合作,3D打印了衛(wèi)星天線模組的30套支架,用于幫助氣象衛(wèi)星群觀察地球大氣電離層、氣候、氣象狀況的太空任務(wù)。
一直以來,氣象觀測(cè)設(shè)備都是以傳統(tǒng)機(jī)械加工的方式制造的,存在重大的缺陷——耗時(shí)長、成本高。隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展,適應(yīng)氣象觀測(cè)所需材料以及設(shè)備將被逐步研發(fā),這將可以節(jié)約勞動(dòng)成本。
氣象學(xué)業(yè)界家對(duì)于3D打印的爭(zhēng)論還是在于其成本問題。目前,3D打印機(jī)已經(jīng)家庭化,美國Makerbot公司推出了售價(jià)僅為1400美元的迷你3D打印機(jī),可在線下載模具。這為大家提供一種全新的家庭制造體驗(yàn)。2015年,隨著科技發(fā)展及成本下降,氣象高精尖設(shè)備的生產(chǎn)也許會(huì)更多地依賴3D打印。
暢想7:衛(wèi)星像單反相機(jī)一樣
提煉:當(dāng)用單反相機(jī)拍攝出絢麗的照片時(shí),是否想像著在外太空利用氣象衛(wèi)星洞察大氣呢?新一代靜止氣象衛(wèi)星的研發(fā)讓這一夢(mèng)想將不再遙遠(yuǎn)。
目前,美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)、歐洲氣象衛(wèi)星開發(fā)組織(EUMETSAT)、中國氣象局、日本氣象廳、韓國氣象廳等全球主要的衛(wèi)星運(yùn)行機(jī)構(gòu)都在加緊研制14通道至16通道的新一代靜止軌道衛(wèi)星。“風(fēng)云四號(hào)”和EUMETSAT下一代靜止衛(wèi)星將首次搭載紅外高光譜探測(cè)儀。每十分鐘獲取一次地球監(jiān)測(cè)圖,在特殊的天氣條件下,可啟動(dòng)1分鐘至2分鐘的高頻次觀測(cè),這些都將不再是夢(mèng)想。
2014年10月7日,日本成功發(fā)射了“向日葵8號(hào)”氣象衛(wèi)星。衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命達(dá)到15年以上,所攜帶的觀測(cè)儀器設(shè)計(jì)壽命為8年以上,搭載的可見光和紅外掃描輻射計(jì)擁有世界頂尖的觀測(cè)能力,可每十分鐘一次直接傳送彩色衛(wèi)星圖像。
可以說,國際氣象衛(wèi)星星載儀器和通道更多、時(shí)空分辨率更高、成像更快、性能更高和產(chǎn)品更加豐富等已成為發(fā)展趨勢(shì),正如世界氣象組織綜合全球觀測(cè)系統(tǒng)專家詹姆斯·珀德姆所說:“我們將見所未見,打開一扇通往美麗世界的大門!”