《科學24小時》說明文閱讀答案
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《科學24小時》說明文閱讀答案 1
6 月，隨著夏季到來，貴州山區迎來雷電、暴雨、大風等惡劣天氣的小高峰。中國科學院國家天文臺中國天眼（FAST）運行和發展中心團隊（以下簡稱團隊）成員、高級工程師于東俊身在北京的辦公室，卻關心著遠在貴州的 FAST 的安全運行。為預防雷電、冰雹對某些電氣設備造成的影響，他們按照預案做了相應的預防準備工作。
作為當今世界最大、最靈敏的單口徑射電望遠鏡，FAST 如今每天觀測時長接近 24 小時，每年總觀測時長超過 5300 小時，持續不斷地為科學家提供寶貴的數據。其高水平穩定運行，離不開團隊 100 多位同事的默默守護。
近期，團隊正在緊鑼密鼓地推進 FAST 核心陣的實驗陣建設，力爭 2030 年前在 FAST 周邊 30 公里范圍內建成由數十臺 40 米口徑天線組成的綜合孔徑陣列，旨在進一步提升 FAST 性能。不久前，團隊獲得中國科學院第六屆 “科苑名匠” 稱號。
雷打不動的 “730 會議”
2016 年 9 月 FAST 正式落成后，團隊投入調試任務中。
望遠鏡建成后能不能用、好不好用，關鍵看調試能否成功。4450 塊反射面板、2225 臺促動器、6 根鋼索、30 噸重的饋源艙，這些子系統必須像交響樂一樣完美配合，才能保證望遠鏡精準指向目標，并接收宇宙中微弱的信號。
“當時對 FAST 的調試絕非簡單地測試設備，牽一發而動全身，稍有閃失就可能功虧一簣。”FAST 運行和發展中心副主任潘高峰介紹。
那段時間里，白天大家各自分散在不同崗位，晚上 7 點半準時會聚到總控室，舉行雷打不動的 “730 會議”。會議上，每人匯報當天的工作進展，確定第二天的調試內容。
“用數據說話”“問題不過夜”“必須有備用方案” 是 “730 會議” 的三大鐵律，也成為團隊成員之間難得的默契。
于東俊記得，2019 年春節前后，饋源支撐測量測試已經到了最后階段。為全力沖刺，他和許多同事春節都沒有回家。“那幾個月里，我們反復進行數據分析，找問題，修改算法，再驗證，才按計劃把系統可靠性和測量精度提上來。” 他說。
正是這種嚴謹的工作作風和高度的責任感，使 FAST 在短短不到兩年時間內就完成了調試，達到驗收指標，比國際同類望遠鏡的調試周期縮短了一半多。調試者的堅守，讓 “觀天巨眼” 真正具備了洞察宇宙的能力。
科學家是 “紅花”，我們是 “綠葉”
如今，FAST 已經建成 8 年多，團隊的重要任務之一是負責其維護和運行工作。“保護望遠鏡安全是很大的責任，是我們內心最緊的一根弦。” 于東俊表示。FAST 設備的故障率直接影響運行的可靠性。
很多去過 FAST 現場的科研人員都有這樣獨特的體驗：貴州山區常有雷雨天，外面下著瓢潑大雨、電閃雷鳴，FAST 卻依然正常運行，科學家在室內開展的數據接收與處理工作絲毫沒有受到影響。
這主要得益于先進測控系統的支持。“運維專家團隊扎扎實實地不斷研發、升級測控系統，保障了 FAST 持續穩定運行。” 中國科學院國家天文臺副臺長、FAST 運行和發展中心主任姜鵬表示。
在 FAST 觀測時間段，也有科研人員親眼見證運維人員在上百米的高空同步搶修、維護。運維團隊日夜不停歇，筑牢了 FAST 穩定運行的堅實堡壘。
于東俊介紹，除了每個月固定兩天關機進行維護和保養外，FAST 年度科學觀測時長達到 5300 小時。即使 FAST 已經盡可能 “超長運行”，但申請觀測時間的競爭仍然非常激烈，獲批率約為 1/5。也就是說，科學家每申請 5 小時的觀測時間，平均只有 1 小時能夠獲得批準和支持。
在團隊成員心中，這正反映出科學研究對高質量天文觀測數據的需求之大。“確保望遠鏡的高效運行和維護，不僅對設備性能至關重要，也直接影響到能否為更多科學研究提供支持。” 于東俊說。
截至 2024 年 11 月，FAST 已發現脈沖星 1040 余顆，超過同一時期國際其他望遠鏡發現脈沖星數量的總和；開展了中性氫巡天任務，構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域取得了一系列具有國際影響力的重要成果。
這令團隊成員感到欣慰。姜鵬常常鼓勵大家：“科學家是‘紅花’，我們就是‘綠葉’。”
“精神坐標” 永存
在 FAST，曾任中國天眼首席科學家、總工程師的南仁東是永遠的 “精神坐標”。“沒有南先生的堅持，就不會有這個項目。” 幾乎所有人都相信這一點。
潘高峰生動講述了當年的.情景。12 年的時間，南仁東和同事帶著砍刀、拄著竹竿，穿梭在貴州喀斯特山區。當地氣候復雜多變，經常突降大雨，在有的地方甚至會遇到山洪，連樹都能沖走，但他們打著傘、披上塑料布繼續前行。
開工在即，他們又為鋼索所困。為讓望遠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 兆帕應力幅下能夠承受 200 萬次應力循環而不斷裂或損壞。“市場買的鋼索在實驗室疲勞實驗中全軍覆沒，這就意味著 FAST 最主要的主動反射變形技術無法實現，甚至可能造成整個工程夭折。” 潘高峰回憶，“那段時間團隊成員憂心忡忡，承受著巨大的壓力，無路可退。”
于是團隊聯合國內的鋼索企業、高校，經過近兩年攻關，成功研制出滿足要求的鋼索結構。更讓團隊自豪的是，這項技術走出天文領域，應用于國內外多個重要橋梁工程。
姜鵬記得，當年他和南仁東一起爬到塔上，南仁東說，這臺望遠鏡將來沒有做成，他就從這里跳下去。“初聞不識語中意，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理解這句話的深意，繼續以南仁東的方式守護著 FAST。
為確保項目順利推進，南仁東事必躬親，常年扎根于建設現場。小到鋼結構的計量測算，大到工程的整體規劃，每一個細節他都親自把關、反復確認，將精益求精貫穿始終。
2017 年，南仁東因病逝世，團隊至今保留著他的辦公室，門上掛著 “南仁東” 名牌。于東俊幸運地被分配到相鄰的房間。每當他回到北京，總會以這樣一種特殊的方式與他心中的 “精神坐標”“相遇”。南仁東的 “敢為人先” 和 “精益求精” 一直激勵著他。
核心陣未來已來
如今，青年一代不忘傳承和發揚南仁東的精神。“是南先生的‘敢為人先’讓我國射電天文學有了領先世界的寶貴機會。” 于東俊表示。保持世界領先地位，則要依靠持續不斷的創新。
當前，國際射電天文學正朝著更高的空間分辨率、更精細的譜線分辨率以及更高的靈敏度方向推進，以探測到更暗弱、遙遠的天體。
于東俊向《中國科學報》介紹，近年來，平方公里陣列射電望遠鏡（SKA）和下一代甚大陣列（ngVLA）等國際大科學計劃相繼啟動，計劃于 2029 年和 2035 年分別完成其第一階段的建設任務。“它們的建成投用，必將對 FAST 的性能優勢帶來挑戰。” 他說。
為了始終站在射電波段視野的最前沿，FAST 混合口徑陣列設想應運而生。2024 年，在 FAST 落成啟用 8 周年之際，FAST 實驗陣建設正式啟動。按計劃，到 2030 年，在 FAST 周邊 30 公里范圍內將建成由數十臺 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，繼續保持 FAST 的國際領先能力。
于東俊介紹，實驗陣中的兩臺實驗樣機已經建成，相關的關鍵技術通過與 FAST 的聯測進行了初步驗證。目前，他們正在圍繞 FAST 工程二期規劃、相位陣接收機等關鍵技術進行攻關。
未來已來，團隊成員充滿期待。FAST 核心陣將進一步提高靈敏度，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備中的領先地位。
閱讀題目及答案
為什么說 FAST 的調試工作難度很大？
答案：FAST 由眾多子系統構成，4450 塊反射面板、2225 臺促動器、6 根鋼索、30 噸重的饋源艙等，這些子系統必須像交響樂一樣完美配合，牽一發而動全身，稍有閃失就可能功虧一簣，所以調試工作難度很大。
“730 會議” 的三大鐵律對 FAST 的調試起到了怎樣的作用？
答案：“730 會議” 的 “用數據說話”“問題不過夜”“必須有備用方案” 三大鐵律，使團隊成員形成默契，秉持嚴謹的工作作風和高度的責任感，高效解決問題，推動 FAST 在不到兩年時間內完成調試，達到驗收指標，比國際同類望遠鏡調試周期縮短一半多。
文章中多次提到南仁東，有什么作用？
答案：南仁東是 FAST 的首席科學家、總工程師，是團隊的 “精神坐標”。他為 FAST 項目堅持 12 年選址，面對鋼索難題聯合攻關，事必躬親、精益求精。多次提及他，體現其對 FAST 項目的巨大貢獻，激勵團隊傳承 “敢為人先”“精益求精” 的精神，也突出 FAST 建設過程的艱難與意義。
FAST 核心陣建設的目標和意義分別是什么？
答案：目標是在 2030 年前在 FAST 周邊 30 公里范圍內建成由數十臺 40 米口徑天線組成的綜合孔徑陣列。意義在于進一步提升 FAST 性能，提高靈敏度，增加高分辨率定位及成圖能力，以應對國際射電天文學發展帶來的挑戰，長久保持 FAST 在國際同類設備中的領先地位。
《科學24小時》說明文閱讀答案 2
上世紀 70 年代，科學家們在氣象和軍事雷達上發現了一些來源不明的生物回波 —— 這些信號神秘縹緲，難以捉摸，于是被賦予了一個動聽的名字 “天使”。隨后的科學研究揭示，這些 “天使” 的真實身份頗為特殊 —— 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境，一些昆蟲進化出遠距離遷徙的本領，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，有大量危害農業生產安全的害蟲，被稱作 “遷飛害蟲”。別看這些蟲子體型小巧，2023 年農業農村部公布的 10 種一類農作物害蟲里，有 8 種都具備遷飛能力，每年都會導致糧食減產。如何有效防控這些遷飛害蟲，長期以來都是農業生產面臨的重大難題。
張浩文是中國農業科學院植物保護研究所的副研究員，他的導師是中國工程院院士吳孔明。他所在的團隊日常打交道的對象，便是這些會遷飛的害蟲，致力于研究它們的遷徙規律、提前監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、數量多，飛行高度高，肉眼根本無法觀測，監測工作該如何開展？得益于雷達能夠捕捉到這些 “天使” 的蹤跡，上世紀 80 年代，中國老一輩科學家開始嘗試利用改造的民用雷達對遷飛害蟲進行觀測。
隨著科技進步，一代代新式專用昆蟲雷達相繼研發問世。中國最新研發的高分辨率昆蟲雷達，能夠實現 24 小時全時全天候監測，不僅可以第一時間發現大規模遷飛的蟲群，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間。
為何要下大力氣重點研究雷達監測？這是因為遷飛性害蟲具有爆發性和遠距離飛行能力，繁殖速度極快，部分害蟲如蝗蟲落地即可造成危害。傳統測報手段往往滯后，待發現危害時已錯失最佳防治時機。因此，防治工作的'關鍵在于 “早發現、早治理”，建立精準的監測體系提前預警，才能最大限度減少損失。
近年來，隨著雷達監測技術逐漸成熟，相關技術從科學觀測走向實際應用。中國在全國范圍內部署了多臺不同類型的昆蟲雷達，目前已成為世界上擁有昆蟲雷達數量最多的國家，為全國范圍的雷達組網監測奠定了基礎。
然而，雷達組網并非一帆風順。初期，由于不同時期不同廠家生產的雷達工作模式各異，數據無法互通，形成了一個個 “信息孤島”。為解決這一問題，科研團隊建立了全國統一的標準化雷達數據庫系統，開發了全國昆蟲雷達聯網信息平臺。目前該平臺已接入 38 部昆蟲雷達，預計 2025 年底將擴增至 50 部。
自 2021 年運行至今，該系統已監測到 1500 多次不同危害等級的遷飛蟲群，其中單日單雷達監測到 2 萬頭以上的高密度蟲群超過 1000 次，為全國植物病蟲情報的發布提供了重要依據。借助這個平臺，能夠幾乎實時掌握全國遷飛害蟲的動態，如同為害蟲遷飛配備了 “警報員”，一旦有蟲群動向，即可迅速發出預警，助力打贏一場場害蟲阻擊戰。
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，進而擴散至全國；東南亞的稻飛虱、稻縱卷葉螟也會乘著季風到中國華南地區 “造訪”。有鑒于此，中國科學家在構建世界領先的國內聯網平臺的同時，積極推動 “跨國昆蟲雷達網絡” 建設。從云南到黑龍江，從東南沿海到西部高原，監測網絡已然布設，與各國伙伴共享數據、互通有無，在全球尺度上守護糧食安全。
當人們品嘗著香噴噴的米飯、甜糯的玉米時，或許未曾想到，有這樣一群科學家，每日緊盯屏幕上的光點，追蹤著天空中 “天使” 的軌跡。他們手中的雷達，便是守護豐收的堅實盾牌。科研團隊將繼續堅守，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上呈現的生物回波神秘縹緲、難以捉摸，故而被賦予這個動聽的名字。
遷飛害蟲對農業生產有哪些危害？
答案：遷飛害蟲體型小但數量多、飛行高度高，2023 年公布的 10 種一類農作物害蟲里 8 種具遷飛能力。它們具有爆發性和遠距離飛行能力，繁殖速度極快，部分害蟲落地即可造成危害，每年導致糧食減產，給農業生產帶來重大損失。
昆蟲雷達相比傳統測報手段有哪些優勢？
答案：昆蟲雷達能實現 24 小時全時全天候監測，可第一時間發現大規模遷飛蟲群，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間。而傳統測報手段往往滯后，待發現危害時已錯失最佳防治時機。
中國科學家為防控遷飛害蟲做了哪些努力？
答案：中國科學家致力于研究遷飛害蟲的遷徙規律、提前監測方法及防治策略；研發新式專用昆蟲雷達，實現 24 小時監測；在全國部署多臺不同類型昆蟲雷達并組網，建立全國統一的標準化雷達數據庫系統和全國昆蟲雷達聯網信息平臺；積極推動 “跨國昆蟲雷達網絡” 建設，與各國共享數據，在全球尺度守護糧食安全。
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