光明日?qǐng)?bào)見(jiàn)習(xí)記者?季雅寧光明日?qǐng)?bào)記者?張士英
(資料圖)
日前,由哈爾濱工業(yè)大學(xué)和中國(guó)航天科技集團(tuán)聯(lián)合建造的“空間環(huán)境地面模擬裝置”已進(jìn)入聯(lián)合調(diào)試試運(yùn)行階段,這是我國(guó)航天領(lǐng)域首個(gè)大科學(xué)裝置,可以綜合模擬真空、低溫、粉塵、電磁輻射、電子/質(zhì)子輻射、弱磁等九大類(lèi)空間環(huán)境因素,由此被稱(chēng)為“地面空間站”。
“地面空間站”有何用途,未來(lái)將對(duì)我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展起到哪些作用?日前,記者進(jìn)行了實(shí)地探訪。
造型新奇的樓宇、炫酷的“刷眼”識(shí)別……在約50個(gè)足球場(chǎng)大小的園區(qū)內(nèi),外表看似普通的實(shí)驗(yàn)樓,卻十分有“內(nèi)涵”。
“人類(lèi)發(fā)射的各類(lèi)航天器到空間環(huán)境中所面臨的是完全不同于地面的環(huán)境,這些空間環(huán)境會(huì)對(duì)航天器產(chǎn)生何種影響,其背后的物理機(jī)制和本質(zhì)是什么,我們要做的就是探索這一問(wèn)題?!惫ご罂臻g環(huán)境與物質(zhì)科學(xué)研究院院長(zhǎng)李立毅表示,“‘空間環(huán)境地面模擬裝置’,就是要在地球上建設(shè)一個(gè)與真實(shí)宇宙空間環(huán)境相似的‘地面空間站’,相當(dāng)于把空間站‘搬’到地球上。未來(lái),許多需要抵達(dá)太空才能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),在這里就可以完成?!?/p>
跟隨著講解員的介紹,看似“奇幻”的“地面空間站”,緩緩揭開(kāi)了神秘的面紗。
在空間綜合環(huán)境實(shí)驗(yàn)樓內(nèi),一個(gè)白色的“大家伙”十分引人矚目?!斑@是月表環(huán)境模擬系統(tǒng),又稱(chēng)‘月塵艙’,能夠在地面上模擬出比較接近月球的環(huán)境。”月塵艙負(fù)責(zé)人李麗芳介紹,“有了它,科學(xué)家們?cè)诩议T(mén)口就可以研究月塵物理和月球探測(cè)工程。”
“這個(gè)系統(tǒng)可以綜合模擬地球軌道到太陽(yáng)系邊緣的輻照環(huán)境。”不遠(yuǎn)處,空間綜合輻照環(huán)境模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)師孫承月正在進(jìn)行講解,他打了一個(gè)比方,“像我們的衛(wèi)星在天上,如果關(guān)鍵器件被粒子打了一下,就容易造成指令翻轉(zhuǎn)——‘開(kāi)門(mén)’變成‘關(guān)門(mén)’,因此,即將‘上天’的航天器關(guān)鍵部件可以送到這里進(jìn)行可靠性實(shí)驗(yàn)。”
拐過(guò)“Z字形”的“迷宮門(mén)”,一座“龐然大物”正嗡嗡作響?!斑@是300MeV質(zhì)子重離子加速器,主要模擬太空中重離子、質(zhì)子對(duì)材料器件和生命體的輻射效應(yīng),包括電離損傷、位移損傷、對(duì)人體細(xì)胞的輻射危害等?!彪x子加速器系統(tǒng)設(shè)計(jì)師汪鑫偉解釋道,“得先把這些現(xiàn)象背后的物理機(jī)制研究清楚,我們才能為航天器件與材料的開(kāi)發(fā)、未來(lái)人類(lèi)進(jìn)行深空探索與在其他星體定居提供研究基礎(chǔ)?!?/p>
目前,空間環(huán)境地面模擬裝置累計(jì)申請(qǐng)國(guó)際和國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利120多項(xiàng),和國(guó)內(nèi)外110多家高校和科研院所簽署用戶(hù)協(xié)議。未來(lái),依托在軌運(yùn)行的“天宮”和空間環(huán)境地面模擬裝置等,將構(gòu)建起空間在軌實(shí)驗(yàn)、地面模擬實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬“三位一體”的天地一體化國(guó)家空間環(huán)境與物質(zhì)作用研究體系。
《光明日?qǐng)?bào)》( 2023年04月17日?08版)