我國航天領域首個大科學裝置“地面空間站”試運行

“目前，空間環(huán)境地面模擬裝置主體建設已經完成，正在開展聯(lián)合調試試運行工作。部分裝置已經在為用戶提供科研服務。預計今年底整體工程完成驗收。”4月16日，哈爾濱工業(yè)大學空間環(huán)境地面模擬裝置常務副總指揮、常務副總師、空間環(huán)境與物質科學研究院院長李立毅向科技日報記者介紹最新進展。這標志著我國航天領域首個大科學裝置“地面空間站”在哈爾濱揭開神秘面紗，我國航天領域又新增一個大國重器。這對于我國航天事業(yè)和空間科學探測能力的提升將起到重要支撐作用。

“由哈爾濱工業(yè)大學聯(lián)合中國航天科技集團有限公司承建的空間環(huán)境地面模擬裝置，就是要在地球上建設一個與真實宇宙空間環(huán)境相似的‘地面空間站’，相當于把空間站‘搬’到地球上。”李立毅表示，“未來，許多需要抵達太空才能進行的實驗，在這里就可以完成。屆時，科學家們開展空間實驗將不再‘難于登天’。未來，航天員們還可以在這里體驗和適應月球、火星等星球的表面環(huán)境。”

空間環(huán)境地面模擬裝置是航天技術和空間科學領域的基礎科學研究平臺，包括空間綜合環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)、空間磁環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)、空間等離子體環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)、數(shù)值仿真與中央監(jiān)控系統(tǒng)、建安工程與配套公用設施等，可為研究空間環(huán)境與材料、器件及生命體的相互作用等提供重要支撐，對于保障人類太空探索活動的順利開展、突破地面單因素模擬的局限、全面了解空間環(huán)境綜合因素對物質的作用和影響等具有重要意義。

這個大科學裝置位于哈爾濱新區(qū)里，大約50個足球場大小的“空間環(huán)境地面模擬裝置建設園區(qū)”內，分布著“一大三小”外表普通但里面卻別有洞天的實驗樓，“一大”即空間綜合環(huán)境實驗樓，“三小”即空間等離子體科學實驗樓、空間磁環(huán)境科學實驗樓、動物培養(yǎng)室。

“在這里可以立足地面模擬九大類空間環(huán)境因素開展試驗。”哈工大空間環(huán)境與物質科學研究院黨委委員、空間環(huán)境地面模擬裝置器件離子輻照研究系統(tǒng)設計師馬國亮詳細介紹說，空間環(huán)境地面模擬裝置通過模擬真空、輻照、弱磁、等離子體等9大類空間因素，在地面構建了綜合環(huán)境因素多，具有原位/半原位動態(tài)測量分析能力，可實現(xiàn)材料、器件、系統(tǒng)及生命科學領域多尺度、跨尺度環(huán)境效應研究的綜合性研究裝置。

記者了解到，空間環(huán)境地面模擬裝置早在2005年開始調研、分析和系統(tǒng)論證，經過相關領域科學家和有關部門反復論證、審慎決策，于2017年底開始動工建設，目前已基本建成進入試運行。

“‘地面空間站’工程兼具科學研究與工程建設的特性，科研探索始終貫穿建設之中，需要不斷攻關、不斷調試、不斷改進，有一些全球都很少碰觸的尖端科研難題，更需要以‘鋼牙啃硬骨頭’的勁頭，反復進行研究試驗。”李立毅介紹，在這里，科研與建設實現(xiàn)了同步推進，哈工大有關科研建設團隊聯(lián)合其他協(xié)作單位一起攻克了多項關鍵核心技術。“未來，‘地面空間站’還將在腦科學、生命健康、高端儀器研發(fā)等方面發(fā)揮重要作用。”

“裝置建設的溢出效應非常明顯，圍繞空間環(huán)境模擬的許多關鍵技術在建設需求牽引下得到突破。目前，我們已累計申請國際和國內發(fā)明專利120余項。”李立毅告訴科技日報記者，國內外的科學家們已經迫不及待地想要進入“地面空間站”開展科學實驗。目前，已有國內外110余家高校和科研院所與該裝置簽署了用戶協(xié)議。

李立毅表示，空間環(huán)境地面模擬裝置既是國之重器，也是科研利器。“未來，我們會努力把‘地面空間站’打造成空間科學、航天技術、物質科學等領域最先進的技術研究與工程應用平臺。讓這套國之重器為加快建設航天強國發(fā)揮更大作用。”（記者 李麗云）