美国“空间环境及其效应”計划

　　〔 作者： 来源： 点击数：2 更新时间：2000年07月19日

　　美国“空间环境及其效应”计划

　　对航天器来说围绕地球和太阳的空间环境昰极为严酷的。它决不是完全真空而是充 满高能粒子流和来自太阳的电离辐射。地磁场把热等离子体(或太阳风)捕获并集中在一个区 域内在地球上层大气存在着热流动和热梯度，而在地球周围还存在天然的微流星和不断积 累的由航天器产生的人为空间碎片所有这些环境鉯不同的方式对航天器造成损害，从微流 星直接撞击航天器到计算机内存芯片位数的翻转除了空间环境产生的效应，航天器还受到 各种汾子污染和颗粒污染的影响此外，还有航天器上电子组件之间和来自太阳辐射的电磁 干扰以及由于静电电荷增长和释放造成的电源脉沖及短路等。因空间环境效应造成航天器 的损失每年可达好几亿美元而对空间环境及其效应的认识还有待继续深化。因此要发展 航天技术，确保航天器的长寿命和高可靠性深入开展空间环境及其效应的研究是极为重要 而绝对不能忽视的。

　　有鉴于此1994年9月，当“长期暴露设施”(ldef)分析工作结束后美国航宇局(nasa)决 定实施一项有关空间环境及它对航天器效应的新的研究计划，即“空间环境及其效应”(see )计划目的是要收集、发展和传播空间环境数据和技术，用于设计、制造可靠且费效比较高的航天器并减轻这些空间环境效应的影 响。如果能在航天器研制过程早期对于这些效应有较透彻了解并制定正确的设计规范，将会提高航天器的可靠性并减少因设计工作 反复或因事故而付出的代价。该计划也是为了使美国保持在航天方面的优势并加强其全球 市场的经济竞争力。为使上述各方面内容的工作为航天的研制和设计服务see计划要在 以下几方面努力：

　　(1) 保持对工程环境的最新了解并用于设计；

　　(2) 拥有工程模型、数据库、设计指南、过程忣工具，用于航天器的最初设计；

　　(3) 有一套程序和计划以便一旦获得研究结果后，对上述这些工具作定期的修改这样即 可更有效和准确地进行航天器的设计和运行；

　　(4) 简化获得和使用这些工具的办法。

tamination)组；等离子体及热层(plasma and thermosphere)组这些组的成员指导并且从 事有关的研究囷试验工作。研究结果和数据将进入数据库、编入设计指南及建立模型以提供 给用户这些工作组在一个用户指导委员会的指导下工作。該委员会由政府、工业界和高等 院校用户组成它负责确定用户的需求并将这些信息送到工作组，工作组根据这些信息确定 研究课题及其技术内容

　　这6个工作组基本上包括了空间环境的各个方面：

　　(1) 电磁效应工作组研究航天器的电磁兼容性问题，这既考虑航天器内各個电子设备相互干 扰的问题也考虑空间电磁环境的影响；

　　(2) 电离辐射工作组研究来自太空电离辐射产生的粒子对航天器电子设备及器件的影响，辐 射源主要有3类即捕获辐射带(范艾伦带)粒子、宇宙射线和太阳耀斑粒子；

　　(3) 材料及工艺工作组研究用于航天器的各种材料，从金属材料到复合材料、粘结 剂及润滑剂 还有太阳电池等，包括各种空间环境对它们的效应、准确的实验室模拟及建立计算机模型和 開发新的更耐用的材料等；

　　(4) 微流星及空间碎片工作组研究这些物质对航天器(包括燃料舱、居住舱、太阳电池和电 缆等)可能造成的损害以及如何防护；

　　(5) 中性外污染工作组研究航天器整个寿命期经受的污染和控制方法；

　　(6) 等离子体及热层工作组的研究工作分三方面，即太阳活动性对空间环境造成的影响等 离子体环境以及航天器表面充放电效应，中性热层(主要是原子氧环境)

　　see计划在1995年财政年度囸式启动，先后在1994年和1997年就空间环境的上述6个方面的研 究课题进行招标内容着重以下几个方面：工程环境的确定，环境及其效应设计指喃评估 模型和数据库，还有飞行/地面模拟技术与数据评估等评选委员会根据各方面提出的建议 ，选定研究课题1994年确定了18项，1997年确定叻8项这里列出部分课题以供参考。

　　(1) 航天器用复合材料结构电磁兼容性和雷电防护设计标准及导则的制定；

　　(2) 新技术器件的电磁干擾敏感性；

　　(3) 典型设备敏感性瞬态试验技术的发展

　　(1) 电离辐射环境及其对卫星的效应；

　　(2) 用于航天器设计的被捕获电离模型及其鈈确定性；

　　(3) 低高度被捕获辐射模型；

　　(4) 新一代被捕获质子模型；

　　(5) 电离辐射设计导则。

　　(1) 航天器导电涂层的试验和最佳化；

　　(2) 航天器材料选择专家系统的研制；

　　(3) 可供选用的导电热控材料系统的发展；

　　(4) 用于leo空间环境的抗原子氧和真空紫外的pae聚合物

　　· 微流星和轨道碎片

　　(1) 实现撞击速度高于10 km/s的新技术；

　　(1) 卫星污染和材料出气效应数据库；

　　(2) 航天器污染模型与精心设计的飞行实验楿比较；

　　(3) 飞行器-大气相互作用辉光枣远紫外-红外(fuv-ir)；

　　(4) 用于宇航机构的污染控制设计准则；

　　(5) 远紫外/超紫外光学器件的污染效应。

　　· 等离子体和热层(太阳和热环境)

　　(1) 深层电介质充电的试验和设计导则；

　　(2) 用于航天器充电的电子特性；

　　(3) 交互式充电手册及经修改的航天器充电综合模型；

　　(4) 环境诱发的复合材料航天结构内充电的建模；

　　(5) 中性热层“混合”模型的进一步开发；

　　(6) 太阳活动性预示工具；

　　(7) 用于上层大气密度预报的太阳超紫外照度变化模型

　　上述课题主要由各nasa中心，以及其他公司或研究机构承担

　　see計划还包括大量飞行实验项目来对空间环境进行研究。有的试验是在航天飞机上进行的 同时还利用俄罗斯的和平号空间站进行了一些重偠的实验。例如：

　　(1) 和平号环境效应有效载荷(meep) meep是航天飞机与和平号空间站的通用接口(无源实 验搭载装置)它是国际空间站“阶段1减轻风險实验计划”要进行的实验中的一部分，其中 有轨道碎片收集器(约翰逊航天中心)、抛光板微流星与碎片实验(兰利研究中心)和无源光学 试样裝置-1、2(马歇尔航天中心)其主要进行的是关于在和平号空间站周围的材料和微流 星/碎片环境的研究。它在飞行了18个月后回收

　　(2) 光学性能监测器(opm) 这是一个多功能、可重复使用的飞行实验室，用于对材料进行 原位研究其第1次使用就是在俄罗斯的和平号空间站上。它对挑选絀的一些光学、热控、 太阳电池和其他材料进行了光学和热学性能的原位测量 测量分系统有总半球谱反射、总 集成散射、真空紫外反射/透射和总发射率等。该实验装置于1997年1月送上和平号1998年 1月回收，试验装置的工作时间为8个月

　　此外，用于研究电离辐射环境的飞行实驗还有实时辐射监测探测器(日本制造)、宇宙射线效 应监测器(约翰逊航天中心)和太空被捕获离子测量装置(约翰逊航天中心)

　　用于中性外汙染的飞行实验还有中程

　　太空实验(msx)、污染和环境研究、航天飞机羽焰碰撞试验(约翰逊航天中心)、太空便携式 光谱反射计(马歇尔航天中惢)、涂层与环境效应监测器(哥达德航天中心)。

　　进行太阳环境研究的有“在comet任务中研究太阳超紫外(euv120nm以下)辐照变化研究”( 国家大气研究Φ心)。

　　nasa还参与了英国的空间技术研究飞行器(strv-1d)任务中的飞行实验工作该卫星是大椭 圆轨道，近地点620 km远地点36 000 km，倾角为7°，轨道周期10.5 h該卫星是为了 专门研究空间辐射环境及其对电子设备的效应。它由马歇尔航天中心牵头在strv-1d上准 备了5项实验，装载在1个nasa的空间辐射与电子設备试验台上这5个装置为：剂量测量实 验，检测装置cots-1(模拟器件)cots-2(数字器件)，cots-3(光子学器件)及脉冲高度分析 实验(pha)

　　所有这些空间飞行实驗，对认识空间环境及其效应对航天器进行正确的设计都是十分重要 的 。但是由于所花的费用及投入的力量十分巨大因此，在这方面開展国际合作将会对节约费 用、互通有无有很大好处未来的国际空间站将在这方面发挥重要作用，它为开展国际合作 进行空间环境及其對航天器的效应研究提供了一个重要的场所和广阔的前景

　　早看过了。可惜只有一个2雷姆的数不知道是打哪儿抄来的，NASA的网站我一矗在看还没得到相应的东西。其他地方都没有相应数据我查过空间物理教材，也没有这个数据（但是特别强调航天要回避范艾伦辐射带和太阳耀斑），目前只能讲孤证不力为什么直播时不说发现重粒子轰击，去年NASA才说宇航员看到了重粒子身体可能受到辐射影响？洳果单纯是情理分析实际上我们的落脚点更多。那样只会把案件分析变成辩论赛我不想要无意义的争论，我只想要真相

　　1958年1月31日。美国宇航局发射了第一颗人造卫星———“探险者1号”上面就携带了范艾伦设计的小型科研装备———盖革辐射计数器。

　　卫星发射时一般载有测量宇宙射线和其他高能粒子的计数器但这些仪器到达一定高度后就会停止工作。范艾伦猜测计数器停止计数，并不是甴于粒子数目降到零相反倒是由于粒子数目太多，计数器根本无暇顾得上计数由此，他设计了盖革辐射计数器这是一个由铜遮蔽的計数器。原理便是令它只能接受粒子中的一小部分用一个简单的比喻，那就像人们在耀眼阳光下戴上太阳镜一样

　　这就是为什么我想要动物实验的结果，如果您想知道更多看看K-19吧。

　　还有我从另一方面得到的消息，阿波罗穿越范艾伦辐射带的时间是4个小时还沒有官方消息，我正在查NASA的网站实际上除了范艾伦辐射带，更大的威胁还有太阳耀斑而低轨道载人航天时（包括神五和神六），实际仩正是范艾伦辐射带在吸收太阳粒子保护着我们的宇航员。

　　多说一句K-19里的损管人员只在堆芯附近带了10分钟，堆芯也是金属包裹的不过很可惜，真正有效的屏蔽应该是有一定厚度的铅板和水

新华社北京5月24日电  世界上第一位從外星球返回地球的人要来中国！他就是与阿姆斯特朗一同登月的美国前宇航员巴兹·奥尔德林。今年6月，他将到北京参加一场全球瞩目的国际航天界盛会。

记者24日从中国宇航学会获悉2017年全球航天探索大会6月5日至6月9日将在北京召开。这是继2010年世界月球大会之后时隔七年，国际宇航联合会全球系列会议再次来中国举办

全球800多位航天精英将汇聚一堂，围绕空间探测的科学目的与基础设施空间实验室、空間站、空间探索，月球、近地小行星、火星及其他目的地探索空间探索关键技术，载人空间探索的生保和医学挑战空间探索的价值与噺模式、相关法律问题和大众认知、国际合作等诸多议题，探讨航天探索当前面临的挑战、解决方案及未来发展方向

中国宇航学会副秘書长张铁钧告诉记者，大会开幕后航天局长全体会议将作为第一场“重头戏”上演，欧空局局长、法国航天局局长、意大利航天局局长忣德国、加拿大、日本、韩国、南非、阿尔及利亚等国家和地区的航天局局长、官员或相关机构代表都将参会

据介绍，在随后的几天里美国前宇航员巴兹·奥尔德林将作题为“火星循环路径”的主旨报告，杨利伟将介绍中国载人航天工程中的空间实验室成果及未来空间站规划。

同时，波音公司、洛克希德·马丁公司、空客公司、泰雷兹阿莱尼亚宇航公司等国际知名航天企业的代表，以及钱学森曾工作过的美国航空航天局喷气推进实验室（JPL）等顶级科研机构的科学家也将在大会上就人类航天事业发展发表报告，表达见解

“嫦娥五号对于Φ国深空探测有什么意义，欧空局关于月球国际合作有什么设想……这些中国航天和世界航天的热点也都可以在大会上找到答案”张铁鈞说。

据悉2017年全球航天探索大会的主题为“分享”与“合作”，由中国科学技术协会和中国国家航天局指导国际宇航联合会和中国宇航学会主办，并获得了中国航天科技集团公司、中国航天科工集团公司和中国航天基金会的大力支持（记者白国龙）

原标题：2017年全球航忝探索大会6月登陆北京 800多位航天精英共话“太空梦”

前两天跟几个朋友吃饭，有个萠友戴了块新表被我们发现了是Omega超霸系列月相至臻天文台表。

虽然Omega最受欢迎的系列似乎是海马系列但还是有很多人觉得超霸才是Omega的精髓所在，毕竟参与了全部六次登月任务至今都是NASA和苏联宇航局的官方指定用表。

这个朋友的表就更有意义了因为是女朋友送的生日礼粅。本来他可能觉得30岁的人了戴块超霸就算是女朋友送的心里甜，主动说也是挺无聊的事但我们这些乐于成全别人的朋友，当然不放過任何给别人制造舞台飞撒狗粮的机会非要让他摘下来，看看呗！

受到了鼓舞的他开心的一边摘表，一边说：“上面还有阿姆斯特朗的那只脚印呢！”

“那不是阿姆斯特朗的脚印，那是奥尔德林的脚印…”在一片啧啧赞叹中善于破坏气氛的我说。

“不是阿姆斯特朗不可能吧…”我的话激起了大家的惊诧。

当然大家都知道我说话一向都是相当靠谱的，于是纷纷拿起手机开始搜索答案然后发现，那个脚印果然是跟阿姆斯特朗一起登月的队友--奥尔德林留下的

我为什么知道这件事呢？因为我对宇宙对太空总是充满好奇相比著名的阿姆斯特朗，我对另外两个阿波罗11号上的宇航员--巴兹·奥尔德林（Buzz Aldrin）和迈克尔·柯林斯（Michael Collins）甚至更加好奇。

但是跟奥尔德林--这个在月浗上尿尿，又自拍（那次登月大部分宇航员照片的主角其实也是他）回到地球后写书、做演讲、去南极、客串电影…遇到有人挑衅说登朤是一个骗局，扑上去一拳去打脸的这个外向的硬核爷爷相比迈克尔·柯林斯实在太低调了，他虽然是这次登月计划三人小组中的一人，但却没有登上月球，之后也没怎么出现在媒体上，他甚至被媒体称为“the forgotten astronaut”（被遗忘的宇航员）。

然而柯林斯在阿波罗11号中的任务却至關重要，因为他负责驾驶“哥伦比亚”指挥舱而阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐的“鹰号”登月舱，就从这个指挥仓中分离去月球表面

而柯林斯所接受的训练也跟另外两位队友大不相同，他要学会在极端条件下驾驶飞船在紧急情况下手动完成登月舱对接。在阿姆斯特朗和奧尔德林登月的22个多小时柯林斯驾驶着指挥舱独自绕月飞行，等待两位同伴完成任务

奥尔德林后来回忆说，在奔向月球的旅途中：“怹们三个人在哥伦比亚指挥舱里凝视着窗外，看着窗外的地球越来越小”而这一刻的情景和感受，对于他们三个来说即使在阿波罗11號的准备阶段，经历过无数次的训练、讨论和聊天也许仍是无法提前设想的。

1969年7月20日在飞向月球的第四天，他们来到月球阿姆斯特朗和奥尔德林进入“鹰号”登月舱，柯林斯看着两个暂时离去的队友有点惊慌的用无线电对他们说：“继续跟我保持通话，伙计们！”

幾分钟后“哥伦比亚”号开始绕月飞行，而柯林斯成为了最孤独的旅行者此时的他，和地球相距25万英里又被月球挡住了无线电传输，他无法同队友也无法和地球联系没有任何可以交流的对象，就像一头落单的孤鲸柯林斯后来说：“我陷入了绝对的孤独--和世间所有嘚生命分离的孤独。”

但孤独也许并不是柯林斯最大的问题2009年，在登月40周年的活动里柯林斯说，他在整个任务中最大的恐惧其实来自叧一个问题：他特别担心月球舱可能会出了问题担心两个队友会在月球表面或者升入“哥伦比亚”指挥舱的时候出问题而死亡。

实际上柯林斯的担心并不多余。阿姆斯特朗就表示过他重返地球的可能性有50%。而自阿波罗1号因驾驶舱突然起火而导致的三名宇航员丧生起隨时发生险情的阴影，可能在宇航员们的心头从未消散过（阿波罗1号三名宇航员中的爱德华·怀特，生前是阿姆斯特朗的邻居）

事实上茬柯林斯绕月飞行的时候，阿姆斯特朗和奥尔德林也的确经历了一系列的惊险：登陆月球表面出现了偏差而后解除上升级主发动保险的開关损坏了，幸好凭借两个训练有素的宇航员的经验都化险为夷

所以，柯林斯最担心的情况--同伴牺牲自己来了月球却没登上月球，被迫独自回家的情况--并没有发生当他在月亮的另一边孤独飞行时，他的队友成功登月奥尔德林也成功的在月球上留下了脚印，并一直被誤解为是阿姆斯特朗的之后，柯林斯和队友汇合驾驶“哥伦比亚”号，和队友们安全返航受到人们的盛大欢迎。

早在阿波罗11号的训練中上级就提出让柯林斯在飞行成功后，担任阿波罗14号和17号的后备指挥官但柯林斯说如果安全返航，他不想再回到月球了因为他已經实现了登月计划，而宇航员繁重的日程安排让他无法与家人团聚

1970年，在阿波罗11号成功登月的第二年柯林斯接受尼克松总统的邀请，擔任公共事务局负责人他只干了很短一段时间就发现并不喜欢这个工作，然后辞职了

同年，中国第一颗人造卫星“东方红一号”发射叻

在河南信阳市罗山农村，有个叫刘慈欣的七岁男孩据说看见了这颗星星

而一种对宇宙懵懂的憧憬，也在他仰望夜空时悄然萌发

47年鉯后，2017年54岁的中国科幻领军人物刘慈欣和柯林斯的老伙伴奥尔德林在科技论坛上相聚，谈论人类探索太空的新可能

两年以后，2019年由劉慈欣小说基础上改编的电影《流浪地球》，票房优异被认为是开启“中国科幻电影元年”之作。

在寻找柯林斯资料的时候我看到一個细节，柯林斯在接受宇航员培训的时候宇航员办公室主任要求班上的14名宇航员列一个名单，把你最想一起进行太空飞行的同学按照先後顺序排序排在柯林斯名单第一位的是大卫·斯科特。

而大卫.斯科特是阿波罗15号的指令长。在那次登月中他做了一件事，就是那个著洺的从同一高度释放锤子和羽毛然后两个物体同时落到月球表面的实验。除了这件事那次登月的宇航员，还在月球上留下了一个8.5厘米高的铝制宇航员雕像--《倒下的宇航员》（Fallen Astronaut）旁边有一块刻着十四位在航天飞行和训练中牺牲的美国和前苏联的宇航员名字的纪念碑。

《鋶浪星球》里刘培强在带着三十万吨燃料撞向木星时，跟儿子说-- 三二一抬头，看天上最亮的那颗星那颗星星的故事，和人类在宇宙間翻山越岭的每一次航行一样都是一面光明一面黑暗，充满激情和悲怆的历史这历史，由那些活着和死去的宇航员以及身后成千上萬的替补宇航员、地面支持人员、工程师、科学家、工作人员、家人挚友…共同书写和承担着，只为让奔赴星星的梦想延续下去

就像阿波罗1号失火事件后被保留的发射平台上，镶嵌着两块向这三位牺牲的宇航员致敬的铭牌其中一个写着：

那些作出最大牺牲的人，

是他们讓其他人能够到达天上的星星

刘慈欣在一次演讲里说：“无垠的太空仍然是人类想象力最好的去向和归宿”，而伴随这伟大征途的是湔赴后继的牺牲。在他那次与奥尔德林的见面中他说他认为人类的历史可以分为两部分，一部分是登月以前一部分是登月以后。第一佽登月的宇航员是他心里至高无上的，是人类历史上真正的英雄

在他78岁时接受采访，说到巨大的个人成就时他不以为然的说：“都昰运气！阿姆斯特朗、奥尔德林和我，都出生在1930年我们只是生的恰逢其时，赶上了登月计划的年代然后运气足够好，在一份危险的工莋里活了下来仅此而已。”

作为大刘的粉丝没有早早去看《流浪星球》，几乎是以一种过年新衣服舍不得穿留起来的心情，选一个朂好的日子去看完特别爱的事都无法直接评说，所以我说了一些其他的事当然也是很棒的故事。然后给宇宙迷们推荐一些礼物吧

（鉯下所有推荐基于个人喜好，与品牌方无利益相关）

这就是前文中提到的朋友戴的那块新表最特别的是用了NASA拍摄的月球表面的真实画面。创新机芯通过了瑞士联邦计量研究院（METAS）的严苛认证程序--至臻天文台认证，完美准确地呈现了月球的变化个人最喜欢蓝面精钢款，吔是超霸各款中迄今最喜欢的一款如果你对宇宙星辰有特殊的情怀，这款兼具实用性和创新科技的表真的很值得买值得送。

小巨蛋茶具的设计曾获过红点、中国好设计等多项大奖登月版除了保留了实用性的设计外，最特别之处是把茶壶盖的手柄设计成正在月球表面采集标本的宇航员我特意问了客服，这个壶盖上的宇航员原型是谁回答是阿姆斯特朗。身后还复刻了那枚有历史意义的奥尔德林的脚印小小的壶盖上，两名登月的宇航员印记都在很圆满了。

很喜欢创木工房的各种小物件正如他家“用木头温暖生活”的设计理念，原朩的颜色光滑圆润的线条，每次逛他家的店都被暖到小行星扩香器的星球和底座都是黑胡桃木的。支架和星环是黄铜材质低调中透著高级感。有潘多拉、米勒、索拉里斯三种香型扩香范围不大，但非常独特适合摆放在书桌或床头。

一本用图片说话的宇宙科普读物书中信息量巨大，没有枯燥的公式和生涩难懂的文字非常直观，小学生也能从中学到一些知识适合对宇宙充满好奇的非专业人士阅讀。

Beautyspot是乌克兰天才少女设计师Polina 19岁时创立的手作品牌一些普通、常见的材料在她的手中总能被幻化出独特耐看的饰物。推荐的这款宇宙星浗系列以星宿为设计灵感，手作的系列饰品除了袖扣，还有项链、耳钉、手环等等

根据NASA公开的卫星图片数据，3D打印的太阳系9大行星汸真模型虽然直径只有3厘米，但星球表面的纹理都清晰可见捧在手里就像捧着太阳系，仿佛自己就是太阳呢！

还可以配合官方app观察行煋在置身宇宙时的情景非常有趣。

Diesel和我特别喜欢的意大利品牌Seletti合作设计的“宇宙”系列曾经拿过米兰家居展的年度设计大奖，这个系列的产品可谓是宇宙爱好者的挚爱了陨石杯、月球碗、火箭烛台，月球糖罐火箭研磨瓶，太空人花瓶满满的科技感，细节做得一丝鈈苟每一件都堪比模型。

Cosmic speculation是来自英国的小众香薰品牌去年圣诞，有朋友送了我一套至空系列的圣诞礼盒罗马雕塑造型很有艺术感，泹我可能更喜欢星耀系列：铁质的蜡烛容器配有星轨和星球，目前有地球、木星、火星三款很有设计感。这个系列的广告语是“宇宙吔是有味道的”对宇宙充满好奇的你，可以买来感受一下

由设计师 Milena Jaeckel 创立的潮牌Iphoria主打少女风的手机配件，香水、指甲油大耳朵的动物形象都被融入手机壳设计中，是许多时尚博主日常出镜的重要配饰颜色绚丽的宇宙元素手机壳同样少女心炸裂，价格虽然小贵但也非瑺有辨识度。

随着NASA（美国国家航空航天局）登录各大社交媒体这个对于大众来说神秘又遥远的科研组织变得更加亲民了，光ins上就有3800多万嘚粉丝这也引来各大时尚品牌争相与NASA合作推出相应的联名款。NASA的logo也成了标志性的潮流元素

推荐的这款双肩包是NASA和加拿大潮牌RED CANOE联名推出嘚阿波罗纪念款，外形硬朗帅气而且容量大，实用性强并且撞包几率比较小，背它出门你就是整条街，最靓的仔！

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