重大科技基礎設施上新!“地麵空間站”來了
發布時間:2024-02-29
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2月27日,由哈爾濱工業(ye) 大學、中國航天科技集團聯合建設的“空間環境地麵模擬裝置”在哈爾濱通過驗收。這是我國航天領域首個(ge) 國家重大科技基礎設施。


“地麵空間站”是什麽(me) ?


“空間環境地麵模擬裝置”國家重大科技基礎設施,是國家發展改革委批準立項的“十二五”期間重點規劃項目。該項目由哈爾濱工業(ye) 大學和航天科技集團聯合建設,旨在聚焦航天領域重大基礎性科學技術問題,構建我國首個(ge) 空間綜合環境與(yu) 航天器、生命體(ti) 和等離子體(ti) 作用科學領域的大型研究基地,形成國際領先水平的空間環境耦合效應試驗研究平台。

可以預見的是,曾經許多需要抵達太空才能進行的實驗,未來在這裏就可以完成,這對於(yu) 我國航天事業(ye) 和空間科學探測能力發展有著不可言喻的推動作用。


2月27日,“空間環境地麵模擬裝置”國家重大科技基礎設施項目國家驗收會(hui) 現場。(哈爾濱工業(ye) 大學供圖)


中國科學院院士、哈爾濱工業(ye) 大學校長韓傑才說,該裝置對我國重大科技創新突破、產(chan) 業(ye) 轉型升級、高端人才培育等具有重要意義(yi) 。未來學校將不斷優(you) 化裝置技術指標,持續提高裝置科學水平,加速形成更多自主星空体育官网入口网站產(chan) 權技術,為(wei) 我國實現從(cong) 航天大國向航天強國的重大跨越作出新的貢獻。


“地麵空間站”長什麽(me) 樣?


約50個(ge) 足球場大小的園區內(nei) ,分布著“一大三小”四棟實驗樓,“一大”即空間綜合環境實驗樓,“三小”即空間等離子體(ti) 科學實驗樓、空間磁環境科學實驗樓、動物培養(yang) 室。這就是位於(yu) 哈爾濱新區的“空間環境地麵模擬裝置”。


“空間環境地麵模擬裝置”園區效果圖。哈工大供圖


按照設計規劃,“地麵空間站”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(ti) 、弱磁場、中性氣體(ti) 、微重力等9大類空間環境因素,能夠闡釋空間環境對材料、器件、係統及生命體(ti) 的影響規律和作用機製。

相較於(yu) 把實驗儀(yi) 器設備搬到太空,“地麵空間站”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,不受時空限製進行多次重複驗證,從(cong) 而打造更加安全便捷的實驗條件和科研手段。

“未來,許多需要抵達太空才能進行的實驗,在地麵上就能完成。”哈爾濱工業(ye) 大學空間環境與(yu) 物質科學研究院副院長閆繼宏說,這是科學家夢寐以求的。


這是哈爾濱工業(ye) 大學“空間環境地麵模擬裝置”月塵倉(cang) (4月6日攝)。新華社記者 王鬆 攝


“地麵空間站”都能幹什麽(me) ?


“‘空間環境地麵模擬裝置’,就是要在地球上建設一個(ge) 與(yu) 真實宇宙空間環境相似的‘地麵空間站’,相當於(yu) 把空間站‘搬’到地球上。”哈爾濱工業(ye) 大學“空間環境地麵模擬裝置”常務副總指揮、常務副總師、空間環境與(yu) 物質科學研究院院長李立毅表示。


“地麵空間站”的中央監控大廳。(科技日報記者 李麗(li) 雲(yun) 攝)


1.空間綜合環境模擬與(yu) 研究係統

空間綜合環境模擬與(yu) 研究係統能夠在地麵模擬太陽係典型空間環境因素,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(guan) 聯效應和極端環境的地麵模擬。

•空間綜合輻照環境模擬係統能夠在地麵實現真空、低溫、太陽/紫外電磁及帶電粒子綜合輻照環境地麵模擬。

•月表環境模擬係統能夠模擬真空、低溫、電子輻照、紫外輻照、微米/亞(ya) 微米級帶電粉塵等月表多因素綜合環境及效應。

•火星塵環境模擬係統為(wei) 國內(nei) 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(yu) 火星表麵塵暴環境的模擬。


火星塵環境模擬係統


•高速粉塵環境模擬係統是國內(nei) 首台用於(yu) 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(wei) 多家科研單位提供服務。

整體(ti) 設計圖


2.空間磁環境模擬與(yu) 研究係統

空間磁環境模擬與(yu) 研究係統能夠在地麵實現亞(ya) 納特級-亞(ya) 毫特級、大尺度、多功能的磁環境模擬。


空間磁環境模擬與(yu) 研究係統。哈工大供圖


3.空間等離子體(ti) 環境模擬與(yu) 研究係統

能夠在地麵實現對近地空間和臨(lin) 近空間等離子體(ti) 環境的模擬。


臨(lin) 近空間等離子體(ti) 環境模擬分係統。哈工大供圖


“地麵空間站”拉開科技交流合作新篇章


大科學裝置承載著人類探索未知世界的美好願望,更吸引著一批青年科技工作者。他們(men) 來自多個(ge) 高校和科研院所,將自身成長成才與(yu) 國家發展需求更緊密地結合。

今年,“80後”聶秋月迎來在哈爾濱工業(ye) 大學任教的第十個(ge) 年頭。2014年,她從(cong) 清華大學博士後工作站出站後,毅然選擇一路北上,參與(yu) 到空間等離子體(ti) 環境模擬與(yu) 研究係統的研製工作。


這是哈爾濱工業(ye) 大學“空間環境地麵模擬裝置”空間等離子體(ti) 環境模擬與(yu) 研究係統(4月6日攝)。新華社記者 王鬆 攝


“大科學裝置將成為(wei) 搶占科技競爭(zheng) 製高點的一個(ge) 新的策源地。”從(cong) 南方一所高校到哈爾濱工業(ye) 大學任職的金成剛說,從(cong) 航天電子元器件檢驗到引力波探測,從(cong) 農(nong) 業(ye) 育種到生命科學實驗,越來越多科研攻關(guan) 將在這裏展開,越來越多高層次科研人才將在這裏匯聚。

當前,“地麵空間站”建設的溢出效應已經顯現,已累計獲得國際和國內(nei) 發明專(zhuan) 利80餘(yu) 項,將在腦科學、生命健康、高端儀(yi) 器、輻照育種等方麵發揮重要作用。

(中國科技網綜合自科技日報、新華社、央視新聞客戶端等)


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