我國航天領域首個大科學裝置“地面空間站”建成開始試運行

“目前，空間環境地面模擬裝置主體建設已經完成，正在開展聯合調試試運行工作。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，哈爾濱工業大學空間環境地面模擬裝置常務副總指揮、常務副總師、空間環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。

“由哈爾濱工業大學聯合中國航天科技集團有限公司承建的空間環境地面模擬裝置，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境。”

空間環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，包括空間綜合環境模擬與研究系統、空間磁環境模擬與研究系統、空間等離子體環境模擬與研究系統、數值仿真與中央監控系統、建安工程與配套公用設施等，可為研究空間環境與材料、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中國最北省份黑龍江省的省會城市哈爾濱市的哈爾濱新區里，大約有50個足球場大小的“空間環境地面模擬裝置建設園區”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”即空間綜合環境實驗樓，“三小”即空間等離子體科學實驗樓、空間磁環境科學實驗樓、動物培養室。

“在這里可以立足地面模擬九大類空間環境因素開展試驗。”哈工大空間環境與物質科學研究院黨委委員、空間環境地面模擬裝置器件離子輻照研究系統設計師馬國亮詳細介紹說，空間環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境因素多，具有原位/半原位動態測量分析能力，可實現材料、器件、系統及生命科學領域多尺度、跨尺度環境效應研究的綜合性研究裝置。

科技日報記者了解到，空間環境地面模擬裝置早在2005年開始調研、分析和系統論證，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，科研與建設實現了同步推進，哈工大有關科研建設團隊聯合其他協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、高端儀器研發等方面發揮重要作用。”

“裝置建設的溢出效應非常明顯，圍繞空間環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議。

李立毅表示，空間環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揮更大作用。”