探访“地面空间站”

  日前，由哈尔滨工业大学和中国航天科技集团联合建造的“空间环境地面模拟装置”已进入联合调试试运行阶段，这是我国航天领域首个大科学装置，可以综合模拟真空、低温、粉尘、电磁辐射、电子/质子辐射、弱磁等九大类空间环境因素，由此被称为“地面空间站”。

  “地面空间站”有何用途，未来将对我国航天事业发展起到哪些作用？日前，记者进行了实地探访。

  造型新奇的楼宇、炫酷的“刷眼”识别……在约50个足球场大小的园区内，外表看似普通的实验楼，却十分有“内涵”。

  “人类发射的各类航天器到空间环境中所面临的是完全不同于地面的环境，这些空间环境会对航天器产生何种影响，其背后的物理机制和本质是什么，我们要做的就是探索这一问题。”哈工大空间环境与物质科学研究院院长李立毅表示，“‘空间环境地面模拟装置’，就是要在地球上建设一个与真实宇宙空间环境相似的‘地面空间站’，相当于把空间站‘搬’到地球上。未来，许多需要抵达太空才能进行的实验，在这里就可以完成。”

  跟随着讲解员的介绍，看似“奇幻”的“地面空间站”，缓缓揭开了神秘的面纱。

  在空间综合环境实验楼内，一个白色的“大家伙”十分引人瞩目。“这是月表环境模拟系统，又称‘月尘舱’，能够在地面上模拟出比较接近月球的环境。”月尘舱负责人李丽芳介绍，“有了它，科学家们在家门口就可以研究月尘物理和月球探测工程。”

  “这个系统可以综合模拟地球轨道到太阳系边缘的辐照环境。”不远处，空间综合辐照环境模拟系统设计师孙承月正在进行讲解，他打了一个比方，“像我们的卫星在天上，如果关键器件被粒子打了一下，就容易造成指令翻转——‘开门’变成‘关门’，因此，即将‘上天’的航天器关键部件可以送到这里进行可靠性实验。”

  拐过“Z字形”的“迷宫门”，一座“庞然大物”正嗡嗡作响。“这是300MeV质子重离子加速器，主要模拟太空中重离子、质子对材料器件和生命体的辐射效应，包括电离损伤、位移损伤、对人体细胞的辐射危害等。”离子加速器系统设计师汪鑫伟解释道，“得先把这些现象背后的物理机制研究清楚，我们才能为航天器件与材料的开发、未来人类进行深空探索与在其他星体定居提供研究基础。”

  目前，空间环境地面模拟装置累计申请国际和国内发明专利120多项，和国内外110多家高校和科研院所签署用户协议。未来，依托在轨运行的“天宫”和空间环境地面模拟装置等，将构建起空间在轨实验、地面模拟实验、计算机数值模拟“三位一体”的天地一体化国家空间环境与物质作用研究体系。

  （本报见习记者 季雅宁 本报记者 张士英）