中国已造出国产核电池 将装上嫦娥三号月球车

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嫦娥探月的关键一步精品资料

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最新最全的学术论文期刊文献年终总结年终报告工作总结个人总结述职报告实习报告单位总结中国探月“三年一会”,在这个冬天如期而至。

继2007年嫦娥一号,2010年嫦娥二号完成奔月之旅后,2013年12月2日凌晨,嫦娥三号携带中国第一辆登月车飞向月宫。

这是中国探月工程“绕、落、回”三个阶段中第二阶段,却是最为关键的一步。

中国是否进行载人登月及建立驻月基地,需要在这一“落”中寻找更多的答案。

航天是一项风险极高的事业,没有强大的国力和技术储备,很难进行。

从火箭运载工具到航天器的设计制造,从深空测网布局到遥操作,从无人探测器到载人航天,每一步都是国家综合实力的体现。

天空就在那里,我们需要梦想更需要理性,从嫦娥一号升空到实现载人登月的梦想,中国仍有很长的路要走。

而每一步的迈出都要依据中国的科技水平、综合国力和国家整体发展战略而制定。

寒冷的月宫即将迎来首位中国访客。

12月2日,承载国人探月梦想的嫦娥三号顺利升空,并准确进入地月转移轨道,开启了中国首个航天器在地球外天体着陆的大幕。

按照计划,嫦娥三号将在12月6日进入高度为100公里的近月轨道,并在发射13天后在月球上实施软着陆,而首次登月的“玉兔”月球车将完成月球探测、考察、收集和分析样品等复杂任务。

在科学技术和经济发展的强力支撑下,中国在宇宙探索的路上开始“加速度”。

自1976年美苏等航天大国探月工程告一段落以后,就没有哪个国家再到月球上进行落月探测。

按照中国的嫦娥三号任务,整个探月共有三步,落下去算一步,月球车走起来算一步,到达之后完成全部任务是最后一步。

在“嫦娥之父”、中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席专家叶培建看来,安全落下去就是成功,随后月球车离开着陆器行走起来并能在月球上工作一段时间,任务结束以后就是最大的成功。

如何安全地落下去,并顺利地走起来,是嫦娥三号遇到的最大挑战。

玉兔月球车揭秘

玉兔月球车揭秘

玉兔月球车揭秘中美苏月球车对比美国最新月球车嫦娥三号探测器预计将于12月发射,其承担月面巡视探测任务的中国第一辆月球车(月球巡视探测器)同样备受瞩目。

经过亿万新华网友的命名和推选投票,在今天公布的最终名单上,我国首辆月球车正式命名为“玉兔号”!这辆月球车究竟是什么样?它将怎么进行它的“探月之旅”?又会完成哪些科学任务?本期揭秘将为网友一一揭晓答案。

结构我国首辆月球车究竟啥模样?头顶定向天线,脚踩“风火轮”,两侧伸出太阳能帆板,身后“背着”导航及全景相机,“肚子”里还装着红外成像光谱仪、避障相机、机械臂、激光点阵器……月球车并不是一辆车,而是一台长着轮子、能适应恶劣环境并开展科学探测的航天器,一个小型化、低功耗、高集成的机器人。

”---中国航天科技集团公司宇航部部长赵小津说。

我国自主研发的嫦娥三号将是中国发射的第一个地外软着陆探测器和巡视器(月球车),并且是阿波罗计划结束后重返月球的第一个软着陆探测器。

“嫦娥三号”月球车原车设计质量为140千克,由移动、结构与机构、导航控制、综合电子、电源、热控、测控数传和有效载荷共八个分系统组成。

以太阳能为能源,能够耐受月表真空、强辐射和高温差等极端环境。

从已曝光的模型图上看,月球车主体为长方形盒状,车底安有六个轮状的移动装置,顶部两片太阳翼可以打开,车尾部上有很多天线。

右后侧是导航相机和全景相机。

腹部“武器”最多:包括红外成像光谱仪、避障相机、机械臂、激光点阵器等。

“月球软着陆器通过反推火箭缓冲,在月面上徐徐降落,舱门打开,自动弹出斜梯。

月球车缓舒展开蜷缩的身体,调整好姿态,走出舱门,滑下斜梯,开始漫步月球……”着陆器实现在月球表面软着陆后,首先由着陆器为月球车充电,对月球车进行初始化;之后,月球车与地面建立通信链路,控制连接解锁机构解锁,走上移动机构;在此之后,着陆探测器将控制转移机构运动到月面,月球车驶离转移机构,开始3个月的月面巡视勘查。

答疑玉兔号月球车如何在月球着陆?中国绕月探测工程首任首席科学家、中国科学院院士、发展中国家科学院院士、国际宇航科学院院士欧阳自远:在月球上不能像嫦娥一号那样硬着陆,这样不行,要软着陆,软着陆遇到的最大困难是什么呢?月亮上没有空气,因为在真空里降落伞毫无作用,所以必须把它调整到是很低的一个位置上,朝着目标降落,越降落下降速度越快,这样越来越块,到了月球表面就砸碎了,所以一定要想办法,又不能用降落伞,那只能有一个办法,就是在着陆器下方安装几台发动机,把整个着陆器往上推,这样就可以慢慢降落,别那么快掉下来,这个得掌握好,不能最后把它推回去了。

方兴未艾的月球车

方兴未艾的月球车

20 | SPACE EXPLORATION方兴未艾的月球车1月3日,我国嫦娥四号月球探测器实现了人类探测器首次在月球背面软着陆。

此后,其中的玉兔二号月球车先后与着陆器分离,与鹊桥中继星成功建立独立数传链路,完成了环境感知、路径规划,并按计划在月面行走到达A 点,开展科学探测,成为世界第一辆在月球背面运行的月球车人类对月球探测的科学内涵正在不断扩展,它包括月球的科学、月球上的科学和来自月球的科学三个方面。

根据这样的理念,未来对月球探索不仅要发射轨道器对月球进行普查,还要进行更多的月面活动,对月球进行详查。

从获取探测数据的直接性和丰富性的角度来看,软着陆和巡视勘察是其它探测形式所不能替代的,在空间探测技术发展中占据着很重要的地位。

所以,用月面巡视探测器(或叫月球车)对月球进行探测十分重要。

两类月球车月球车是进行月球表面探测的重要工具之一。

按照探测方式月球车一般分为两类:一类是无人驾驶的月球车。

它由轮式底盘和一些其它设备组成,并载有多种科学探测仪器,用太阳能电池、蓄电池和核电池联合供电,靠地面遥控指令或自主控制在月面进行巡视探测。

苏联在20世纪70年代发射的月球车1号、文/ 柯谱2号和我国的玉兔号、玉兔二号月球车属于这类,它们主要用于在月面进行巡视探测另一类是有人驾驶的月球车。

它主要作为航天员在月面活动的交通工具,用于扩大航天员的活动范围和减少航天员的体力消耗,并随时存放航天员收集的岩石和土壤标本。

美国阿波罗15号、16号、17号载人登月飞船的航天员曾使用这种类似高尔夫车的月球车在月面活动。

他们除科考和收集月岩样品外,还用车上的摄像机和传输设备,向地球发回了航天员在月面的活动情景和离开月面时的情景。

至今,全球一共成功发射、运行过7辆月球车,即用于在月面进行无人巡视探测的苏联月球车1号和2号(分别由月球17号、21号月球探测器器释放)、中国玉兔号和玉兔二号月球车(分别由嫦娥三号、四号月球探测器释放),以及用于在月面运送航天员进行科学探测的美国3辆有人驾驶的月球车(分别由阿波罗15号、16号和17号载人登月飞船释放)。

2024届宁夏中卫市高三下学期一模理综试题-高中物理

2024届宁夏中卫市高三下学期一模理综试题-高中物理

2024届宁夏中卫市高三下学期一模理综试题-高中物理一、单选题 (共7题)第(1)题“嫦娥三号”探测器在月球软着陆并释放了玉兔号月球车,玉兔号配备的核电池是我国自主研发的放射性钚238()电池,其在发生衰变过程中放出能量,通过热电偶产生电能给月球车上的设备供电,给休眠中的月球车保温,并维持与地面的通讯。

已知钚238的半衰期为88年,下列说法正确的是( )A.其衰变后的原子核内质子数比中子数多50个B.衰变后原子核的质量与粒子的质量之和等于衰变前钚238的质量C.经过一段时间,随着钚238的减少,电池内钚238的半衰期变短D.经过88年,该核电池内的钚238还剩一半第(2)题如图甲所示,水平轻杆 BC 一端固定在竖直墙上,另一端C 处固定一个光滑定滑轮(重力不计),一端固定的轻绳AD 跨过定滑轮栓接一个重物P,∠ACB=30°;如图乙所示,轻杆HG一端用光滑铰链固定在竖直墙上,另一端通过细绳E G固定,∠E GH=30°,在轻杆的G端用轻绳GF悬挂一个与P质量相等的重物Q,则BC、HG两轻杆受到的弹力大小之比为()A.1:1B.1:C.:1D.:2第(3)题如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=0.5Ω,电动机M与“3V,3W”的灯泡L串联接在电源上,灯泡恰好正常发光,电动机正常工作,电动机的线圈电阻R=0.8Ω.电动机输出功率是()A.1.7W B.2.2W C.2.5W D.3.0W第(4)题如图所示,空间有一正三棱锥点是边上的中点,点是底面的中心,现在顶点点固定一正的点电荷,在点固定一个电荷量与之相等的负点电荷。

下列说法正确的是( )A.三点的电场强度相同B.底面为等势面C.将一负的试探电荷从点沿直线经过点移到点,静电力对该试探电荷先做负功再做正功D.将一负的试探电荷从点沿直线移动到点,电势能先增大后减少第(5)题如图所示,实线是实验小组某次研究平抛运动得到的实际轨迹,虚线是相同初始条件下平抛运动的理论轨迹。

核电池的现状和发展前景

核电池的现状和发展前景

核电池报告人:***目录• 1.概述• 2.历史背景• 3.分类• 4.核电池应用及前景1.1 定义核电池又叫“放射性同位素电池”,它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中不断地放出具有热能的射线的热能转变为电能而制造而成。

重的原子核在分裂为两块或更多块的同时,也会放出很多能量,称为裂变能,原子弹、核电站都是利用裂变能的成功例子;很轻的两个原子核聚合成一个较重的原子核,放出的能量更大,称为聚变能,氢弹、太阳高温就是利用的聚变能。

但核电池既不利用裂变能、又不利用高温高压下的聚变能,它是利用射线能量来发电的左图是放射性同位素电池结构。

在外形上,放射性同位素电池虽有多种形状,但最外部分都由合金制成,起保护电池和散热的作用;次外层是辐射屏蔽层,防止射线泄漏出来;第三层就是换能器了,在这里热能被转换成电能;最后是电池的心脏部分,放射性同位素原子在这里不断地发生蜕变并放出热量。

1.2 原理放射性同位素电池的热源是放射性同位素。

当放射性物质衰变时,能够释放出带电粒子,如果正确利用的话,能够产生电流。

通常不稳定(即具有放射性)的原子核会发生衰变现象,在放射出粒子及能量后可变得较为稳定。

核电池正是利用放射性物质衰变会释放出能量的原理所制成的。

放射性同位素电池采用的放射性同位素主要有锶一90 (Sr一90,半衰期为28年)、鈈一238(Pu一238,半衰期89.6年)、钋一210(Po一210半衰期为135.4天)等长半衰期固体同位素。

将它制成圆柱形电池。

燃料放在电池中心,周围用热电元件包覆,放射性同位素发射高能量的Q射线,在热电元件中将热量转化成电流。

原理如右图。

1.3放射性同位素热电发生器(RTG)放射性同位素电池的核心是换能器。

目前主要用的是放射性同位素热电发生器是通过放射性衰变实现供电的简单发电器。

在放射性同位素热电发生器里,放射性材料衰变释放出热能,热能通过一系列热电偶被转换成电能。

热电偶的基本原理是两种不同成份的材质导体组成回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。

“玉兔”揭秘 ——探访月球车

“玉兔”揭秘 ——探访月球车

“玉兔”揭秘——探访月球车“嫦娥”怀抱“玉兔”,飞天奔向月宫……中华民族这个古老美丽的神话传说,如今即将成为现实。

11月26日,国防科工局宣布,肩负落月重任的嫦娥三号计划12月上旬择机发射,备受瞩目的中国首辆月球车——嫦娥三号巡视器,正式定名“玉兔号”。

浩瀚苍穹,璀璨群星,又将见证属于中国的“太空大片”。

这部大片的主角——“玉兔号”月球车,将实现中国人与月球首次“零距离接触”的梦想。

那么,现实版“玉兔”究竟啥模样?如何进行探月之旅?又会完成哪些科学任务?嫦娥三号任务序幕徐徐开启之际,本报记者带您一探究竟,揭开中国首辆月球车的神秘面纱。

相貌很威武——体重140公斤,周身金光闪闪,能“眼观六路”“耳听八方”“玉兔号”,这个可爱的名字,让人不禁对中国首辆月球车遐想翩翩。

第一眼见到“玉兔号”的样机,记者脑海中蹦出两个字:威武!“从外观看,样机与真机一模一样。

”副主任设计师魏然用4句话来形容这个140公斤重的“宝贝疙瘩”:肩插“太阳翼”,脚踩“风火轮”,身披“黄金甲”,腹中“秘器”多。

细细端详,果不其然——“身材”呈长方形盒状,长1.5米,宽1米,高1.1米,周身金光闪闪,耀眼夺目。

她的肩部有两片可以打开的太阳能电池帆板,好似“黄金甲”上的披风。

她的腿部是六个轮状的移动装置,好似哪吒脚下的“风火轮”。

此外,她还有一个长长的“耳朵”——地月对话通讯天线;4只敏锐的“眼睛”——头顶的导航相机与前后方的避障相机;一只灵巧的“胳膊”——负责钻孔、研磨和采样的机械臂……魏然介绍,身披“黄金甲”,目的不是为好看,而是为了反射月球白昼的强光,降低昼夜温差,同时阻挡宇宙中各种高能粒子的辐射。

所有这一切,都是为了支持和保护月球车的腹中“秘器”——红外成像光谱仪、激光点阵器等10多套科学探测仪器。

“‘玉兔号’是一台长着轮子、能适应恶劣环境并开展科学探测的航天器,一个智能化、低功耗、高集成的机器人,一位承载华夏儿女探月梦想的巡视者。

嫦娥三号月球探测器资料

嫦娥三号月球探测器资料

嫦娥三号月球探测器资料嫦娥三号月球探测器资料北京时间2013年12月2日1时30分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,成功将“嫦娥三号”探测器发射升空。

嫦娥三号月球探测器由着陆器和巡视器(俗称月球车)共同组成。

与嫦娥一号、二号不同,嫦娥三号不再称为卫星,而是称作“探测器”,包括着陆器和月面巡视器(后者也被称为月球车)。

2013年11月26日嫦娥三号月球车得名“玉兔”在我国首辆月球车全球征名活动中,近65万网民投票“玉兔”号。

嫦娥三号月球探测器总重近3.8吨。

在月球表面软着陆后,“玉兔”号将驶离着陆器进行为期约3个月的科学探测,着陆器则在着陆地点进行就位探测。

按照计划,将于12月中旬择机在月球虹湾地区实现软着陆,开展月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和可利用资源调查、地球等离子体层探测和月基光学天文观测等科学探测任务。

2017前后将开展探月工程第三期任务,主要是实现月球表面软着陆并采样返回。

“人类探月一般遵循“探”“登”“驻”三大步。

中国探月工程将第一大步“探月”细分为三期——即“绕”“落”“回”三小步。

绕月探测工程,由嫦娥一号卫星承担。

“绕月”任务圆满完成后,进入探月工程二期“落月”阶段,“落月”主任务由嫦娥三号承担。

嫦娥二号由嫦娥一号“备份星”转为嫦娥三号“先导星”。

嫦娥三号是中国首个在地球以外天体实施软着陆的航天器,将实现探月工程二期“落”的工程目标。

与嫦娥一号、二号相比,嫦娥三号探测器的技术跨度大、设计约束多,结构也更为复杂,主要包括着陆器和巡视器两大部分,其中巡视器,俗称月球车,由9个分系统组成;而着陆器是为了实现月面软着陆专门量身定做的新型航天平台,具有11个分系统。

嫦娥三号探测器由运载火箭发射升空后,经发射段、地月转移段、环月段和动力下降段等过程,飞行大约14天的时间,将以软着陆的方式降落在月球虹湾地区;之后,着陆器释放巡视器;两器分离后,各自独立开展月面探测工作。

与以往航天器相比,嫦娥三号最大的特点就是首次在地球以外天体执行软着陆及月面巡视勘察任务,创造了中国航天史上的又一第一。

玉兔号

玉兔号

后来,经过有300多万人参与的网上民意调查,这辆月球车被命名 为“玉兔”号。嫦娥三号探测器和搭载它的长征三号乙运载火箭分 别于10月31日和9月12日抵达西昌卫星发射场。 至于承担嫦娥三号大洋测控任务的中国卫星海上测控部远望六 号远洋航天测量船,已顺利抵达太平洋赤道附近预定海域。船长范 耀辉表示,“远望六号现已完成承担嫦娥三号海天间测控任务的所 有准备工作”。远望六号被誉为“海上科学城”,是中国自主研发 的第三代远洋航天测量船,已成功执行神舟十号任务。 中国首个登月探测器嫦娥三号,携带中国首辆月球车“玉兔” 号,将奔向月球,宣告中国探月工程展开新的一页。火箭系统总指 挥岑拯表示,嫦娥三号重约3780公斤,比嫦娥二号重1300公斤。 搭载嫦娥三号的长征三号乙火箭长56.4米,直径3米多,捆绑 四个助推器,起飞重量约456吨,是目前中国运载能力最强的三级 液体火箭。它的任务是将嫦娥三号直接送到近地点200公里、远地 点约38万公里的地(球)月(球)转移轨道,中间没有绕地飞行的过程。 首次实现月球表面软着陆。据介绍,嫦娥三号将完成月表软着陆、 月面巡视勘查、深空测控通信与遥操作等三大工程目标,并肩负三 大探测任务:月表形貌和地质构造调查、月表物质成分和可利用资
港媒:嫦娥三号成功发射 肩负三大任务 境外媒体援引中国国家媒体的报道称,中国12月2日将启动该国史 无前例的月面巡视探测活动,中国政府雄心勃勃的太空计划将进入 新阶段。 据香港《南华早报》网站11月30日报道,一枚火箭在当地时间 12月2日凌晨1点30分搭载名为“玉兔”号的月球车点火升空。新华 社最新消息称,西昌卫星发射中心主任张振中宣布,嫦娥三号准确 入轨,发射圆满成功。担负中国首次地外天体软着陆和巡视探测任 务的嫦娥三号,12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射升空,展 开奔月之旅。 报道称,如果这次探月活动成功,将成为中国太空探索计划的 一个重要里程碑,该计划的目标是到2020年建立一个永久性空间站 ,并最终把人送上月球。 报道称,中国目前已经开展了两次绕月探测活动,嫦娥一号在 科技人员的控制下最终撞击月球表面,完成了自己的使命。 11月初,中国政府作出罕见举动,让外界得以窥探其隐秘的太 空计划,公开展出其配备六个轮子的月球车模型。
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中国已造出国产核电池将装上嫦娥三号月球车
2012-08-12 12:25:12 来源:文汇报查看评论进入光明网BBS手机看新闻将于明年随“嫦娥三号”登月的我国首辆月球车,也将装载核动力装置。

本周登陆火星的“好奇号”探测器此刻正在遥远的红色土地上张望。

对“非专业航天爱好者”来说,要从外形上区分“好奇号”和它的前辈、比如“勇气号”“机遇号”,其实远比想象来得简单:
资料图:嫦娥三号计划搭载的月球车模型。

“好奇号”身上,那对早已被视为太空飞行器标志的“翅膀”——太阳能电池翼片——消失了。

收起惯常的“翅膀”,正是为了飞得更远。

“好奇号”是人类建造的首辆核动力火星车。

而且,随着人类不断走向深空,航天器对核能的依赖也会越来越大。

事实上,将于明年随“嫦娥三号”登月的我国首辆月球车,也将装载核动力装置。

这将使我国成为继美俄之后,第三个将核动力应用于太空探测的国家。

核能利用也可以“微型化”
普通人也许惯于将核能与核电站、核潜艇等“大家伙”联系在一起,但中国探月工程首席科学家、中国科学院院士欧阳自远告诉记者,在航天器上,核能是以另一种“微型化”的方式被利用的。

“好奇号”上搭载的核动力装置,是一枚重约45公斤、发电功率140瓦的核电池。

原理并不难解释:电池中的放射性核燃料不断进行衰变,释放出热量;经过温差热电转换器的作用,最终形成电流。

与核反应堆靠的是裂变反应发电不同,核电池基于衰变反应,能量释放远不如裂变剧烈(不加控制的裂变就是核爆炸)。

但衰变释放的能量也不容忽视。

日本福岛核事故中,抢险人员之所以要迅速重建被破坏的堆芯冷却系统,就是为了导出核燃料衰变产生的热量。

否则,高温会熔解金属保护壳,导致严重核泄漏。

欧阳自远告诉记者,无论是“好奇号”,还是中国的月球车,核电池中使用的燃料都是钚238。

钚238的半衰期有80多年。

这个时间足够长,使钚238能支撑电池持续工作几十年。

上海空间电源研究所研究员李国欣告诉记者,钚238衰变时,表面温度可以达到五六百摄氏度,足以让钚金属块呈现出炽热的红色。

在核电池中,它相当于一个热源。

这种核电池,更规范的名称是“放射性同位素温差电池”。

它的能力虽不足以让火箭升空,却可以用于小规模供电,比如,让火星车以低速移动,并与地球通话。

让飞行器对恶劣环境“免疫”
李国欣告诉记者,对深空探测来说,核电池意义重大。

在太空中,飞船能依靠的只有太阳能与核能。

飞船距离太阳越远,阳光越是微弱,太阳能电池板的发电能力就越低;为保证飞行器的能量供应,就需要应用核电源。

欧阳自远表示,“好奇号”火星车自重近1吨,大约是2004年登陆火星的“机遇号”和“勇气号”的5倍,对能量的需求也更大。

核电池不仅不受光照影响,对其他恶劣的外部环境,比如真空、极冷、极热、宇宙辐射等,也基本“免疫”。

欧阳自远告诉记者,我国的月球车实际上同时使用太阳能和核能作为能源。

月球的自转一周是28天,等于说一个“月球夜”会持续14天。

黑暗中的月面,温度骤降到零下100多摄氏度,为防止车载仪器被冻坏,休眠中的月球车就得靠核电池的能量来保温,并维持与地面的通讯。

而一旦新一个白昼来临,太阳能电池就能重新驱动月球车工作。

据了解,从上世纪中叶起,核电池就在太空领域应用。

但随着美苏太空竞赛的冷却,人类探索深空的脚步放缓。

而在近地轨道,核电池的性价比不及太阳能发电。

此外,目前全球钚238主要产自俄罗斯,燃料来源的局限也拖累了核电池的应用。

中国自主研发迈出大步
据欧阳自远介绍,我国月球车搭载的核电池,是由中国原子能科学研究院牵头研发的。

记者没能采访到中国原子能科学研究院的相关负责人。

但从该院官方网站上,同样可以收获不少信息。

综合该网站过去几年陆续刊登的文章,从2004年开始,该院正式启动航天用同位素电池的研发;到2006年,研制出我国第一颗钚238同位素电池;2008年通过了专家组的鉴定。

这颗电池的研制成功,填补
了我国长期以来在该研究领域的空白,标志着我国在核电源系统研究上迈出了重要的一步。

据原子能院的官网文章介绍,第一颗“国产”同位素电池的各项指标均超过了预期要求,研制全过程安全无误,功率为百毫瓦级。

虽然功率与“好奇号”电池的140瓦左右的功率还有距离,但据欧阳自远介绍,只要研发成功第一颗电池,就可以说突破了同位素发电的主要技术难点。

今后,如果要做大功率,只需相应地增加核燃料钚238的使用量。

他表示,在我国未来的深空探测计划——比如火星探测中,核电池可能发挥越来越大的作用。

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