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在2009年国际科学博览会上,来自美国新墨西哥州的16岁少年亚历山大·肯德里克凭借一套可以在地下发送信息的低频无线电系统获奖。他的奖品是一台新电脑、12000美元的奖金和一趟瑞士之旅。
神奇的小盒子
洞穴,是地球上人类还没有完全探测过的地方之一。尽管洞穴探险相对而言比较安全,但是发生危险后的救援费时费力,造成这一问题的部分原因就在于手机和对讲机在地下无法有效通话。不过有了肯德里克发明的这套通话装置,就会显著加快救援的进程。
这一装置的关键之处就在于它的计算系统——最顶端的那个金属小盒子。肯德里克自己装配了这台计算机,并编写了可以在低频无线电通信条件下区分数据和噪声的算法。
肯德里克从7岁起就经常到洞穴中探险,他10岁就开始了和洞穴有关的科研项目。他设计的这套通信系统比目前采矿业所用的系统在许多方面都更为先进。
地下通信试验
肯德里克和他的小组一起前往卡尔斯巴德洞窟国家公园,并进入地下来检测肯德里克的设备。
这套设备在传输数字信号时使用低频无线电,因为低频无线电比通常调频广播所用的高频信号更容易穿透岩层。
如果实验成功,这套仪器将成为美国已知能够进行地下与地表通信的设备中,通信深度最大的设备。肯德里克在对他的发明进行了测试之后,他和他的小组成功实现了目前已知美国地表与地下最深距离的无线电通信。
测试成功
研究小组来到了实际深度288米洞穴的测试地点。无线电装置被安装在一个碧波荡漾并点缀着石笋的湖边,地下的温度是20℃,极其潮湿。
肯德里克和小组成员们从背包中取出一段段PVC管,开始组装无线电的天线。肯德里克的父亲布赖恩和他对了表,随后几个队员一起沿着陡坡爬了上去。其他人则等在原地。
又过了两个小时,在校准了仪器之后,肯德里克在键盘上键入了“高兴”二字,然后点击了发送。地表上,他的父亲正盯着一块小屏幕,盼望着上面出现信息。
“高兴”两个字出现在了屏幕上,尽管缺少了一小部分,但结果已经很不错了。这可是来自于地下288米处的信息。
为什么进行这样的测试?
在1991年新墨西哥州的一次地下洞穴营救中,170人花了4天才救出了一位被困地下、腿部骨折的女性。整个营救小组在地下铺了几千米长的电话线,以便与地面进行联络。
如果他们有肯德里克的这套设备,那么整个营救很可能只需两天左右的时间。这种时间差完全会带来生与死的差别。
另外,这项发明在科研方面有意义。科学家们在地下深处的洞穴中发现了有可能杀死超级细菌的微生物。这些在低营养条件下生存的微生物事实上能够产生抗生素,并排放到体外。
但科学家们担心,科研人员本身正在对这些新兴的抗生素来源造成威胁。他们认为,科学家造访这些洞穴的次数越多,发现新型抗生素的可能性就越低。进入洞穴的人污染了里面脆弱的生态环境。所以,与让人亲自到洞穴中检测相比,一套可以在洞穴中远程传输数据的设备就显得极具价值了,这套设备可以拯救洞穴。
下一个研究项目
肯德里克还需要把这套设备改造得更小、更结实,更方便救援队在洞穴内使用。不过这可能还需要一段时间,因为他正在为下一次展会的项目而忙碌,这次他要设计一个可以通过测量电磁场变化来搜索地下河的装置。
不知道他的再下一个项目是什么,听说“全球变暖”也在他考虑解决的问题之列。
神奇的小盒子
洞穴,是地球上人类还没有完全探测过的地方之一。尽管洞穴探险相对而言比较安全,但是发生危险后的救援费时费力,造成这一问题的部分原因就在于手机和对讲机在地下无法有效通话。不过有了肯德里克发明的这套通话装置,就会显著加快救援的进程。
这一装置的关键之处就在于它的计算系统——最顶端的那个金属小盒子。肯德里克自己装配了这台计算机,并编写了可以在低频无线电通信条件下区分数据和噪声的算法。
肯德里克从7岁起就经常到洞穴中探险,他10岁就开始了和洞穴有关的科研项目。他设计的这套通信系统比目前采矿业所用的系统在许多方面都更为先进。
地下通信试验
肯德里克和他的小组一起前往卡尔斯巴德洞窟国家公园,并进入地下来检测肯德里克的设备。
这套设备在传输数字信号时使用低频无线电,因为低频无线电比通常调频广播所用的高频信号更容易穿透岩层。
如果实验成功,这套仪器将成为美国已知能够进行地下与地表通信的设备中,通信深度最大的设备。肯德里克在对他的发明进行了测试之后,他和他的小组成功实现了目前已知美国地表与地下最深距离的无线电通信。
测试成功
研究小组来到了实际深度288米洞穴的测试地点。无线电装置被安装在一个碧波荡漾并点缀着石笋的湖边,地下的温度是20℃,极其潮湿。
肯德里克和小组成员们从背包中取出一段段PVC管,开始组装无线电的天线。肯德里克的父亲布赖恩和他对了表,随后几个队员一起沿着陡坡爬了上去。其他人则等在原地。
又过了两个小时,在校准了仪器之后,肯德里克在键盘上键入了“高兴”二字,然后点击了发送。地表上,他的父亲正盯着一块小屏幕,盼望着上面出现信息。
“高兴”两个字出现在了屏幕上,尽管缺少了一小部分,但结果已经很不错了。这可是来自于地下288米处的信息。
为什么进行这样的测试?
在1991年新墨西哥州的一次地下洞穴营救中,170人花了4天才救出了一位被困地下、腿部骨折的女性。整个营救小组在地下铺了几千米长的电话线,以便与地面进行联络。
如果他们有肯德里克的这套设备,那么整个营救很可能只需两天左右的时间。这种时间差完全会带来生与死的差别。
另外,这项发明在科研方面有意义。科学家们在地下深处的洞穴中发现了有可能杀死超级细菌的微生物。这些在低营养条件下生存的微生物事实上能够产生抗生素,并排放到体外。
但科学家们担心,科研人员本身正在对这些新兴的抗生素来源造成威胁。他们认为,科学家造访这些洞穴的次数越多,发现新型抗生素的可能性就越低。进入洞穴的人污染了里面脆弱的生态环境。所以,与让人亲自到洞穴中检测相比,一套可以在洞穴中远程传输数据的设备就显得极具价值了,这套设备可以拯救洞穴。
下一个研究项目
肯德里克还需要把这套设备改造得更小、更结实,更方便救援队在洞穴内使用。不过这可能还需要一段时间,因为他正在为下一次展会的项目而忙碌,这次他要设计一个可以通过测量电磁场变化来搜索地下河的装置。
不知道他的再下一个项目是什么,听说“全球变暖”也在他考虑解决的问题之列。