【點讚中國】「地面空間站」驗收運行 航天再添國之重器
模擬九大類空間環境因素 不受時空限制 減少安全隱患
香港文匯報訊（記者 王欣欣、于海江 哈爾濱報道）由哈爾濱工業大學和中國航天科技集團聯合建設的「空間環境地面模擬裝置」國家重大科技基礎設施項目27日通過國家驗收，開始正式運行。這是中國航天領域首個大科學裝置，「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』，相當於把空間站『搬』到地球上。」空間環境地面模擬裝置常務副總設計師、常務副總指揮、哈爾濱工業大學空間環境與物質科學研究院院長李立毅教授向香港文匯報記者介紹，這一「地面空間站」可以綜合模擬真空、低溫、粉塵、電磁輻射、電子/質子輻射、弱磁等九大類空間環境因素，聚焦航天領域重大基礎性科學技術問題，構建了中國首個空間綜合環境與航天器、生命體和等離子體作用科學領域的大型研究基地，為中國航天器的在軌安全服役、人類的長期駐留以及人類對空間特殊環境、極端環境的防控能力提供幫助和支撐。
據介紹，空間環境地面模擬裝置是「十二五」時期開始建設的國家重大科技基礎設施之一，位於哈爾濱新區。「空間環境地面模擬裝置建設園區」大約有50個足球場大小，「一大三小」實驗樓外表普通，裏面卻別有洞天。「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。
服務空間科學 提供科研環境
裝置的建成為構建形成中國地面物理模擬、在軌實驗驗證和數值模擬仿真「三位一體」的天地一體化空間環境與物質作用研究體系提供了核心平台，為揭示空間環境下物質結構演化規律和耦合效應的物理本質，服務中國航天器在軌可靠服役、人類長時空間駐留、深空探測和商業航天發展等國家重大空間活動以及經濟社會高質量發展的戰略需求提供強大的技術手段和條件支撐，將有力促進中國空間科學與技術領域原始創新水平的提升。
堅持自主創新 突破關鍵技術
「未來，許多需要抵達太空才能進行的實驗，在這裏就可以完成。航天員們還可以在這裏體驗和適應月球、火星等星球的表面環境。」李立毅教授表示，相較於把實驗儀器設備搬到太空，「地面空間站」既能節省成本、減少安全隱患，又可以根據科學問題和工程需要設置特定的環境因素，不受時空限制進行多次重複驗證，為全國、全世界的科學家提供科研的環境和條件。
該項目從2005年開始論證，到正式通過驗收，歷時18年，建設過程中堅持自主創新，突破了一系列關鍵技術，各系統已全部投入試運行和開放共享，服務了國內外多家用戶單位，支撐了中國多款宇航電子元器件的研發和一系列國家重大航天任務的實施，取得了多項標誌性成果。
由中國工程院院士、蘇州實驗室主任徐南平等擔任聯合主任的國家驗收委員會一致認為，該項目突破了空間環境模擬及其與物質作用領域的系列關鍵技術，項目總體建設指標處於國際先進水平，部分關鍵技術指標處於國際領先水平。
構建天地一體化國家空間環境
據介紹，空間環境地面模擬裝置通過模擬真空、輻照、弱磁、等離子體等九大類空間因素，在地面構建了國際上首個綜合環境因素最多，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，為中國航天事業發展及人類太空探索貢獻智慧和力量。
未來，大科學裝置將成為搶佔科技競爭制高點的新策源地，從航天電子元器件檢驗到引力波探測，從農業育種到生命科學實驗，越來越多的科研攻關將在這裏展開。依託在軌運行的「天宮」和空間環境地面模擬裝置等，構建天地一體化國家空間環境與物質作用研究體系，帶動衛星製造、電子信息、人工智能、新材料、生物醫學等新興產業發展。
空間環境地面模擬裝置重要設施
空間綜合環境模擬與研究系統
能夠在地面模擬太陽系典型空間環境因素，包括真空、高低溫、原子氧、空間粉塵、粒子輻照、電磁輻射等，實現了同一空間多環境因素及其強關聯效應和極端環境的地面模擬。
◆空間綜合輻照環境模擬系統：能夠在地面實現真空、低溫、太陽/紫外電磁及帶電粒子綜合輻照環境地面模擬。
◆月表環境模擬系統：能夠模擬真空、低溫、電子輻照、紫外輻照、微米/亞微米級帶電粉塵等月表多因素綜合環境及效應。
◆火星塵環境模擬系統：為國內首台直流引射式低密度風洞，技術指標達到國際領先水平，平台致力於火星表面塵暴環境的模擬。
◆高速粉塵環境模擬系統：是國內首台用於空間高速粉塵環境模擬的大型裝置，技術指標達到國際領先水平。
◆高能粒子輻照環境：模擬已完成300MeV質子重離子加速器、器件高能離子輻照終端和多因素耦合生物學輻照終端建設工作，並為多家科研單位提供服務。
空間磁環境模擬與研究系統
能夠在地面實現亞納特級-亞毫特級、大尺度、多功能的磁環境模擬。
空間等離子體環境模擬與研究系統
能夠在地面實現對近地空間和臨近空間等離子體環境的模擬。
◆整理：香港文匯報記者 王欣欣、于海江
