探秘哈工大“地面空間站”

重大儀器設(shè)備無(wú)法搬上太空怎么辦？科研人員無(wú)法到空間站做實(shí)驗(yàn)怎么辦？能不能在地球上建一個(gè)模擬月球、火星等真實(shí)宇宙空間的基礎(chǔ)科學(xué)研究平臺(tái)？如今，這些問(wèn)題在哈爾濱工業(yè)大學(xué)都有了答案。

2月27日，哈工大聯(lián)合中國(guó)航天科技集團(tuán)建設(shè)的我國(guó)航天領(lǐng)域首個(gè)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“空間環(huán)境地面模擬裝置”（又被稱為“地面空間站”）正式通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收。項(xiàng)目總體建設(shè)指標(biāo)處于國(guó)際先進(jìn)水平，部分關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

“依托在軌運(yùn)行的空間站和‘地面空間站’，可以構(gòu)建起天地一體化空間環(huán)境與物質(zhì)作用研究體系，為航天發(fā)展和空間探索提供保障。”該裝置常務(wù)副總設(shè)計(jì)師、常務(wù)副總指揮、哈工大空間環(huán)境與物質(zhì)科學(xué)研究院院長(zhǎng)李立毅說(shuō)。

從無(wú)到有

“地面空間站”18年磨一劍

從一片荒蕪的農(nóng)田和魚(yú)塘，到一座拔地而起的“地面空間站”經(jīng)歷了整整18年。

“第一次來(lái)這里，都找不到地方，一片荒涼和泥濘，無(wú)從下腳?！弊鳛檠b置建設(shè)基建負(fù)責(zé)人，哈工大研究院辦公室主任王晨見(jiàn)證了“地面空間站”建設(shè)從無(wú)到有的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，“每次翻閱從前的照片，回想那些摸爬滾打的日子，看到一片荒地變成現(xiàn)代化園區(qū)時(shí)總是特別感慨，也特別有成就感。”。

據(jù)介紹，從2005年開(kāi)始組建團(tuán)隊(duì)進(jìn)行調(diào)研分析到2015年通過(guò)國(guó)家發(fā)展改革委立項(xiàng)審批，從2017年開(kāi)工建設(shè)到2023年通過(guò)工藝系統(tǒng)專項(xiàng)驗(yàn)收，團(tuán)隊(duì)從籌建之初的十幾人增加到百余人，覆蓋物理、材料、機(jī)電、電氣、化工、航天、生命等多個(gè)學(xué)科。

粒子加速器技術(shù)研究室主任劉劍利從2011年開(kāi)始投身裝置論證與建設(shè)，他說(shuō)：“大型加速器裝置是重要的基礎(chǔ)研究平臺(tái)，規(guī)模龐大、技術(shù)復(fù)雜，建設(shè)過(guò)程困難重重。團(tuán)隊(duì)需要從零起步，設(shè)計(jì)、加工、安裝、調(diào)試運(yùn)行、數(shù)據(jù)分析，每個(gè)環(huán)節(jié)都要投入120%的精力。”

為了讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)一點(diǎn)，科研人員長(zhǎng)期堅(jiān)持在凌晨做實(shí)驗(yàn)?！盀榱藴y(cè)出最理想的指標(biāo)，連續(xù)一個(gè)月每天五六個(gè)小時(shí)‘隔絕’在近零磁環(huán)境中做實(shí)驗(yàn)，有時(shí)甚至需要通宵達(dá)旦，但是大家都樂(lè)在其中，無(wú)怨無(wú)悔?！笨臻g磁環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師潘東華說(shuō)。

太空實(shí)驗(yàn)

再也不會(huì)“難于登天”

“地面空間站”由空間綜合環(huán)境模擬、空間磁環(huán)境模擬、空間等離子體環(huán)境模擬等八大系統(tǒng)構(gòu)成。裝置聚焦航天領(lǐng)域重大基礎(chǔ)性科學(xué)問(wèn)題，為我國(guó)航天器在軌安全服役以及宇航員長(zhǎng)期太空駐留等提供世界領(lǐng)先的研究平臺(tái)，服務(wù)我國(guó)載人航天、空間站建設(shè)、深空探測(cè)和商業(yè)航天發(fā)展……

建設(shè)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持自主創(chuàng)新，突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)，承擔(dān)科研項(xiàng)目200余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文近400篇，授權(quán)發(fā)明專利200余項(xiàng)，各系統(tǒng)已全部投入試運(yùn)行和開(kāi)放共享，服務(wù)國(guó)內(nèi)外多家用戶單位，支撐我國(guó)多款宇航電子元器件的研發(fā)和一系列國(guó)家重大航天任務(wù)的實(shí)施，取得多項(xiàng)標(biāo)志性成果。

有了“地面空間站”，過(guò)去需要抵達(dá)太空才能做的實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家們?cè)凇凹议T口”就可以完成。未來(lái)，航天員還可以在這里體驗(yàn)和適應(yīng)月球、火星等星球的表面環(huán)境。

“既然選擇了，就要努力做好、做出成果，這是我們始終堅(jiān)持的信念?！蔽⒂^機(jī)理分析分系統(tǒng)主管設(shè)計(jì)師趙瑜說(shuō)，從項(xiàng)目批復(fù)之初加入團(tuán)隊(duì)，一路走來(lái)，他邊學(xué)邊做，不僅在裝置建設(shè)與國(guó)家級(jí)平臺(tái)籌建中發(fā)揮重要作用，還基于裝置參與了多項(xiàng)國(guó)家任務(wù)，“希望下一步能夠用好裝置，聚焦空間科學(xué)和航天領(lǐng)域做出更多前沿的成果，讓平臺(tái)發(fā)揮更大的作用”。

如今，“地面空間站”不僅帶動(dòng)了科技交流，還像一個(gè)巨大的磁場(chǎng)匯聚了一批高端人才，他們有的從海外歸來(lái)，有的從南方北上，有的畢業(yè)留校，為了打造國(guó)之重器、科研利器，服務(wù)航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)，助力龍江高質(zhì)量發(fā)展，十幾年如一日默默耕耘，終于夢(mèng)想成真。

劉培香 馬國(guó)亮 哈爾濱日?qǐng)?bào)記者 王鐵軍