光明日報見習記者?季雅寧光明日報記者?張士英
日前,由哈爾濱工業大學和中國航天科技集團聯合建造的“空間環境地面模擬裝置”已進入聯合調試試運行階段,這是我國航天領域首個大科學裝置,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,由此被稱為“地面空間站”。
“地面空間站”有何用途,未來將對我國航天事業發展起到哪些作用?日前,記者進行了實地探訪。
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造型新奇的樓宇、炫酷的“刷眼”識別……在約50個足球場大小的園區內,外表看似普通的實驗樓,卻十分有“內涵”。
“人類發射的各類航天器到空間環境中所面臨的是完全不同于地面的環境,這些空間環境會對航天器產生何種影響,其背后的物理機制和本質是什么,我們要做的就是探索這一問題。”哈工大空間環境與物質科學研究院院長李立毅表示,“‘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。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。”
跟隨著講解員的介紹,看似“奇幻”的“地面空間站”,緩緩揭開了神秘的面紗。
在空間綜合環境實驗樓內,一個白色的“大家伙”十分引人矚目。“這是月表環境模擬系統,又稱‘月塵艙’,能夠在地面上模擬出比較接近月球的環境。”月塵艙負責人李麗芳介紹,“有了它,科學家們在家門口就可以研究月塵物理和月球探測工程。”
“這個系統可以綜合模擬地球軌道到太陽系邊緣的輻照環境。”不遠處,空間綜合輻照環境模擬系統設計師孫承月正在進行講解,他打了一個比方,“像我們的衛星在天上,如果關鍵器件被粒子打了一下,就容易造成指令翻轉——‘開門’變成‘關門’,因此,即將‘上天’的航天器關鍵部件可以送到這里進行可靠性實驗。”
拐過“Z字形”的“迷宮門”,一座“龐然大物”正嗡嗡作響。“這是300MeV質子重離子加速器,主要模擬太空中重離子、質子對材料器件和生命體的輻射效應,包括電離損傷、位移損傷、對人體細胞的輻射危害等。”離子加速器系統設計師汪鑫偉解釋道,“得先把這些現象背后的物理機制研究清楚,我們才能為航天器件與材料的開發、未來人類進行深空探索與在其他星體定居提供研究基礎。”
目前,空間環境地面模擬裝置累計申請國際和國內發明專利120多項,和國內外110多家高校和科研院所簽署用戶協議。未來,依托在軌運行的“天宮”和空間環境地面模擬裝置等,將構建起空間在軌實驗、地面模擬實驗、計算機數值模擬“三位一體”的天地一體化國家空間環境與物質作用研究體系。
《光明日報》( 2023年04月17日?08版)
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