梦幻视觉“水立方”
国家体育场——“鸟巢”以它充满阳刚之气的独特外形吸引了世人的目光，而与它并肩而立的国家游泳中心，则以一种柔美风格，与“鸟巢’’共同在北京城的北部构成了一幅和谐的画面。与“鸟巢”一样，国家游泳中心也有一个别具一格的名字：水立方。
(一)阳光下晶莹的水滴
“水立方”设计精妙，晶莹通透，具有梦幻般的独特的视觉效果。它是—个177米乘177米，高31米的方型建筑。看起来形状很随意的建筑立面遵循严格的几何规则，立面的不同形有11种。内层和外层都安装有充气的枕头，梦幻般的蓝色来自外面那个气枕的第一层薄膜，因为弯曲的表面反射阳光，使整个建筑的表面看起来像是阳光下晶莹的水滴。如果置身于”水立方”内部，感觉则会更奇妙，你会看到，那些气枕像海洋里的一个个水泡。
(二)奇妙自洁不沾尘土
“水立方”从材料到结构完全是一个创新的建筑，蕴涵着极高的科技含量。外围采用新型的环保节能ETFE(聚四氟乙烯)膜材料，覆盖面积达到10万平方米，是目前世界上最大的ETFE应用工程。ETFE项目经理詹姆斯先生说：“它是一个双层ETFE芹，统，外面一层里面一层，从这个角度来讲，它是第一个，是世界独一无二的。”这种ETFE膜材料的质量只有同等大小玻璃的1％，韧性好，又能吸收更多的阳光，并且不女自燃。另外，它们还有奇妙的自洁功能，不沾附尘土，风一吹，土就走了。
(三)覆盖计划大量节水
拥有三个巨大游泳池的水立方，每小时蒸发掉的水就要超过一吨。有没有可能避免除这种浪费呢? “水立方”的建设者们在设计之初就有过周全的考虑。他们考虑在游泳池池不用的晚上用塑料布或其他材料将整个池水覆盖。覆盖计划包括了整个“水立方’’的比赛池、戏水大厅等，这样就可以节约大量的水。
除此之外，“水立方”的另一个环保功能是收集和循环利用雨水，这是充分体现“水立方”科技、绿色设计理念的一个技术亮点。落到水立方房顶上的雨水会汇集到建筑物下面的一个中心储蓄池中，这些被收集永的雨水将被循环利用。
(选自《竞报》2006.12，有删改)

太阳能飞机

      ①近日，一架来自瑞士的奇怪飞机引起了国人的持续关注。这架名为“阳光动力”2号的飞机，其翼展达72米，但重量仅有2.3吨，狭小的机舱只能容纳一名飞行员。单看这些数据指标，“阳光动力”2号简直不值一提，但这架飞机却有个绝活﹣﹣不需要传统燃料，因为它是一架太阳能飞机。

      ②太阳能飞机是以太阳辐射的光能为动力的飞机。与常规飞行器相比，太阳能飞机由于不需传统的石化燃料，因此具有自己独特的优势。它通常在白天爬升至平流层20千米至30千米的高度，将太阳能最大限度地转存到储能电池中，夜晚则逐渐降至15千米至18千米的高度，低速、半滑翔飞行。太阳能飞机源源不断的动力，使它一次飞行可长达数月乃至数年。同时，由于太阳能飞机以太阳能为动力，故其燃油、维护和维修费用基本为零。

      ③为获得较高升力，以便在高空持续飞行，太阳能飞机在设计上通常采用大展弦比机翼，因此我们看到的太阳能飞机都会有一个巨大的机翼。这样设计，使太阳能飞机具备了很高的升阻比。目前，各国研制的太阳能飞机的升阻比普遍达到30至40左右，而常规飞机中升阻比最高的美国“全球鹰”无人机，升阻比也仅达到30左右。

      ④与常规飞机使用的航空燃油相比，太阳能提供的能量却十分有限。以“阳光动力”2号飞机为例，其机身太阳能电池面积达270平方米，但全部功率只有50千瓦左右，仅相当于一辆排气量为1.0升的小汽车。同时，在现有技术条件下，太阳能电池的能量转化率还比较低。“阳光动力”2号飞机上使用的单晶硅太阳能电池，在国际上属于领先产品，厚度只有135微米，相当于人类的一根头发，其能量转化率仅有23%。在经过太阳能电池、储能电池、电机等能量传递环节的消耗后，实际传递给螺旋桨的能量达到20%就不错了。由于这些限制，太阳能飞机的巡航速度普遍较慢，一般只能达到每小时几十公里。

      ⑤任何新技术的实用化都充满了无穷潜力，太阳能飞机也是如此。我们相信，只要在未来突破制约其发展的一些技术障碍，这种新能源飞行器必然会在应用中大放异彩。

                                                                                                                                                             （摘自《世界军事》，有改动）

手机确定你的位置

       ①当今时代，手机已经越来越普及，移动通信技术的发展使人和人之间的沟通更加方便，给人们的生活带来了很多的便利。随着手机技术的成熟和发展，同时也带动了各种新型无线业务的出现，如彩铃、彩信和手机上网等等。我们在这里要介绍的是手机的无线定位技术。

       ②无线定位技术的应用非常广泛。在军事上，这项技术可以用以锁定敌对目标的住置。例如，在第一次车臣战争期间，俄罗斯军队用导弹击毙正在用手机通话的杜达耶夫，就使用了这项技术。在公共安全方面，警方在处理绑架案件的时候，可以通过这项技术确定使用手机的绑匪的位置。在日常生活中，这项技术可以派上大用场，例如，给迷路的人指引方向，救助突发疾患的病人等等。那么，怎么用手机来定位呢?

       ③无线定位可分为卫星无线定位和地面无线定位。在卫星定位技术中，最有名的就是全球定位系统(GPS)，这是一种利用卫星系统实现移动目标三维定位的技术。而地面无线定位则通过测量无线电波的传播时间、信号场强、相位、入射角度等参数实现移动目标的定位。手机定位技术属于地面无线定位系统。

       ④手机定位有各种不同的形式，各种不同的定位业务对定位精度的要求也不相同。我们都知道，手机处在外地漫游状态时，其通话费的计算就另有标准，那么这种定位所需的技术就比较简单。移动通信网有很多基站，每个基站覆盖一定的区域，在这个区域内的手机与基站发生通信联系，从而确定其大致位置。

       ⑤在手机的无线定位系统中，为了避免对移动终端增加额外开销，多采用的是基于网络的定位方案，由多个基站同时接收和检测手机发出的信号，根据测量到的参数由计算机对其进行定位估计。为了获得这些参数，就需要在基站中安装监测设备，再把这些数据通过计算机处理，从而估计出手机的大致位置。手机信号的参数有传播时间、信号场强、入射角度等。

       ⑥从手机发出的信号到达基站，需要一定的时间，根据电磁波的传播速度可以算出手机与基站之间的距离。那么，如果通过多个基站进行这种测量，就可以计算出手机的位置。这种技术对时间同步的要求很高，后来，人们研究出一种方法，可以通过计算时间差来确定手机位置。

       ⑦手机距离基站越远，所接收的信号强度越低。这样，通过测量接收信号的场强数据，以及一些相关的参数，就可以估算出手机与基站之问的距离。同时，由三个以上的测量值就可以估算手机的位置。这就是根据信号场强来定位的原理。由于在城市的复杂环境中，无线电波的传播非常复杂，所以，这种技术在定位精度上有局限性。

       ⑧手机发出的信号是一系列电磁波，电磁波到达基站有一定的入射角度，测量入射角度，就会得到一条从发射机到接收机的方向线，手机的位置就可以由这条方向线得到。当然了，至少要测量两个基站得到两条方向线才行。为了测量电磁波的入射角度，接收机的天线需要改进，必须配备方向性强的天线阵列。

       ⑨以上介绍的是最基本的手机定位技术。如果定住精度要求比较高的话，就需要多种定位技术混合使用，这就是混合定位技术。在混合定位技术中，手机也可以使用全球定位系统(GPS)为人们服务。特别是在城市里，可以利用基站密集的优势，利用卫星技术和基站信号混合的方式定位，实现在高楼层中的精确定位。

       ⑩虽然目前的手机定位技术还存在着很多问题。但是，随着技术的发展，手机定位技术一定会更好地造福于人们。

为寻找清洁能源用激光创造微型太阳

    ①科学家计划用世界最强大的激光系统在试验中复制太阳炽热的核心，这可能最终为人类提供一种清洁能源。

    ②经过50多年的试验，物理学家希望研制出第一种产生的能量多于消耗能量的核聚变技术。

    ③在今后两星期内，总部设在加利福尼亚州的国家点火装置项目（NIF）的研究人员将发射192条单独的激光束。这些激光束能够在不到1秒钟内产生500万亿瓦特的能量，是美国国家电网量的1000倍。这一能量脉冲将集中于一个微小的氢球，尝试模仿太阳内部发生的反应。

    ④科学家希望在明年完善这一过程，直至他们能引发一种能量产生大量的核反应。

    ⑤“我们希望这些燃烧试验将显示，我们制造的能量能超过投入的能量，核聚变能成为一种无碳能源的来源。”NIF负责人埃德·摩西说：“如果我们成功了，那么公众对核聚变的看法就会改变，因为它将是最终的能源——无碳、无限、安全可靠。”

    ⑥最初建立NIF的目的是检测热核武器的设计。不过，其研究结果也将显示，如何有可能将核聚变用作一种和平能源。它是致力于核聚变的少数几个国际项目之一。

    ⑦法国已开始建立造价80亿英镑的国际热核聚变实验堆（Iter）项目。该项目利用磁场而非激光创造核聚变条件。不过，Iter的首次“燃烧”或核反应预计要等到2022年。

    ⑧英国领导的一个项目——高能激光项目（HiPER）计划于2020年在位于牛津郡的拉瑟福德·阿普尔顿实验室建造一个核反应堆。

    ⑨NIF的核聚变过程模仿太阳内部发生的反应。与原子分裂开来的和聚变反应不同，核聚变过程通过巨大的压力和温度把原子挤压在一起，直至原子发生聚合，并释放发出巨大的能量。