2月27日，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國(guó)航天科技集團(tuán)聯(lián)合建設(shè)的“空間環(huán)境地面模擬裝置”在哈爾濱通過(guò)驗(yàn)收。這是我國(guó)航天領(lǐng)域首個(gè)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。

“地面空間站”是什么？

“空間環(huán)境地面模擬裝置”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，是國(guó)家發(fā)展改革委批準(zhǔn)立項(xiàng)的“十二五”期間重點(diǎn)規(guī)劃項(xiàng)目。該項(xiàng)目由哈爾濱工業(yè)大學(xué)和航天科技集團(tuán)聯(lián)合建設(shè)，旨在聚焦航天領(lǐng)域重大基礎(chǔ)性科學(xué)技術(shù)問(wèn)題，構(gòu)建我國(guó)首個(gè)空間綜合環(huán)境與航天器、生命體和等離子體作用科學(xué)領(lǐng)域的大型研究基地，形成國(guó)際領(lǐng)先水平的空間環(huán)境耦合效應(yīng)試驗(yàn)研究平臺(tái)。

可以預(yù)見(jiàn)的是，曾經(jīng)許多需要抵達(dá)太空才能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，未來(lái)在這里就可以完成，這對(duì)于我國(guó)航天事業(yè)和空間科學(xué)探測(cè)能力發(fā)展有著不可言喻的推動(dòng)作用。

2月27日，“空間環(huán)境地面模擬裝置”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目國(guó)家驗(yàn)收會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。（哈爾濱工業(yè)大學(xué)供圖）

中國(guó)科學(xué)院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)韓杰才說(shuō)，該裝置對(duì)我國(guó)重大科技創(chuàng)新突破、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、高端人才培育等具有重要意義。未來(lái)學(xué)校將不斷優(yōu)化裝置技術(shù)指標(biāo)，持續(xù)提高裝置科學(xué)水平，加速形成更多自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)從航天大國(guó)向航天強(qiáng)國(guó)的重大跨越作出新的貢獻(xiàn)。

“地面空間站”長(zhǎng)什么樣？

約50個(gè)足球場(chǎng)大小的園區(qū)內(nèi)，分布著“一大三小”四棟實(shí)驗(yàn)樓，“一大”即空間綜合環(huán)境實(shí)驗(yàn)樓，“三小”即空間等離子體科學(xué)實(shí)驗(yàn)樓、空間磁環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)樓、動(dòng)物培養(yǎng)室。這就是位于哈爾濱新區(qū)的“空間環(huán)境地面模擬裝置”。

“空間環(huán)境地面模擬裝置”園區(qū)效果圖。哈工大供圖

按照設(shè)計(jì)規(guī)劃，“地面空間站”可以模擬真空、高低溫、帶電粒子、電磁輻射、空間粉塵、等離子體、弱磁場(chǎng)、中性氣體、微重力等9大類(lèi)空間環(huán)境因素，能夠闡釋空間環(huán)境對(duì)材料、器件、系統(tǒng)及生命體的影響規(guī)律和作用機(jī)制。

相較于把實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備搬到太空，“地面空間站”既能節(jié)省成本、減少安全隱患，又可以根據(jù)科學(xué)問(wèn)題和工程需要，設(shè)置特定的環(huán)境因素，不受時(shí)空限制進(jìn)行多次重復(fù)驗(yàn)證，從而打造更加安全便捷的實(shí)驗(yàn)條件和科研手段。

“未來(lái)，許多需要抵達(dá)太空才能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，在地面上就能完成?！惫枮I工業(yè)大學(xué)空間環(huán)境與物質(zhì)科學(xué)研究院副院長(zhǎng)閆繼宏說(shuō)，這是科學(xué)家夢(mèng)寐以求的。

這是哈爾濱工業(yè)大學(xué)“空間環(huán)境地面模擬裝置”月塵倉(cāng)（4月6日攝）。新華社記者 王松 攝

“地面空間站”都能干什么？

“‘空間環(huán)境地面模擬裝置’，就是要在地球上建設(shè)一個(gè)與真實(shí)宇宙空間環(huán)境相似的‘地面空間站’，相當(dāng)于把空間站‘搬’到地球上?！惫枮I工業(yè)大學(xué)“空間環(huán)境地面模擬裝置”常務(wù)副總指揮、常務(wù)副總師、空間環(huán)境與物質(zhì)科學(xué)研究院院長(zhǎng)李立毅表示。

“地面空間站”的中央監(jiān)控大廳。（科技日?qǐng)?bào)記者 李麗云 攝）

1.空間綜合環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)

空間綜合環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)能夠在地面模擬太陽(yáng)系典型空間環(huán)境因素，包括真空、高低溫、原子氧、空間粉塵、粒子輻照、電磁輻射等，實(shí)現(xiàn)了同一空間多環(huán)境因素及其強(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)和極端環(huán)境的地面模擬。

?空間綜合輻照環(huán)境模擬系統(tǒng)能夠在地面實(shí)現(xiàn)真空、低溫、太陽(yáng)/紫外電磁及帶電粒子綜合輻照環(huán)境地面模擬。

?月表環(huán)境模擬系統(tǒng)能夠模擬真空、低溫、電子輻照、紫外輻照、微米/亞微米級(jí)帶電粉塵等月表多因素綜合環(huán)境及效應(yīng)。

?火星塵環(huán)境模擬系統(tǒng)為國(guó)內(nèi)首臺(tái)直流引射式低密度風(fēng)洞，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，平臺(tái)致力于火星表面塵暴環(huán)境的模擬。

火星塵環(huán)境模擬系統(tǒng)

?高速粉塵環(huán)境模擬系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)首臺(tái)用于空間高速粉塵環(huán)境模擬的大型裝置，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

?高能粒子輻照環(huán)境模擬已完成300MeV質(zhì)子重離子加速器、器件高能離子輻照終端和多因素耦合生物學(xué)輻照終端建設(shè)工作，并為多家科研單位提供服務(wù)。

整體設(shè)計(jì)圖

2.空間磁環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)

空間磁環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)能夠在地面實(shí)現(xiàn)亞納特級(jí)-亞毫特級(jí)、大尺度、多功能的磁環(huán)境模擬。

空間磁環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)。哈工大供圖

3.空間等離子體環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)

能夠在地面實(shí)現(xiàn)對(duì)近地空間和臨近空間等離子體環(huán)境的模擬。

臨近空間等離子體環(huán)境模擬分系統(tǒng)。哈工大供圖

“地面空間站”拉開(kāi)科技交流合作新篇章

大科學(xué)裝置承載著人類(lèi)探索未知世界的美好愿望，更吸引著一批青年科技工作者。他們來(lái)自多個(gè)高校和科研院所，將自身成長(zhǎng)成才與國(guó)家發(fā)展需求更緊密地結(jié)合。

今年，“80后”聶秋月迎來(lái)在哈爾濱工業(yè)大學(xué)任教的第十個(gè)年頭。2014年，她從清華大學(xué)博士后工作站出站后，毅然選擇一路北上，參與到空間等離子體環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)的研制工作。

這是哈爾濱工業(yè)大學(xué)“空間環(huán)境地面模擬裝置”空間等離子體環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)（4月6日攝）。新華社記者 王松 攝

“大科學(xué)裝置將成為搶占科技競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)的一個(gè)新的策源地?！睆哪戏揭凰咝５焦枮I工業(yè)大學(xué)任職的金成剛說(shuō)，從航天電子元器件檢驗(yàn)到引力波探測(cè)，從農(nóng)業(yè)育種到生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)，越來(lái)越多科研攻關(guān)將在這里展開(kāi)，越來(lái)越多高層次科研人才將在這里匯聚。

當(dāng)前，“地面空間站”建設(shè)的溢出效應(yīng)已經(jīng)顯現(xiàn)，已累計(jì)獲得國(guó)際和國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利80余項(xiàng)，將在腦科學(xué)、生命健康、高端儀器、輻照育種等方面發(fā)揮重要作用。

（中國(guó)科技網(wǎng)綜合自科技日?qǐng)?bào)、新華社、央視新聞客戶(hù)端等）

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