在距離地球400多公里的軌道上,,中國空間站遨游蒼穹,,成為我國航天事業(yè)的重要里程碑之一,。
遙望祖國東北角,,一座被稱為“地面空間站”的空間環(huán)境地面模擬裝置前不久正式建設(shè)完成,進入試運行階段,,諸多指標達到世界領(lǐng)先水平,。
作為我國航天領(lǐng)域首個大科學裝置,,“地面空間站”是國際上首個綜合環(huán)境因素最多、可實現(xiàn)多尺度和跨尺度環(huán)境效應(yīng)研究的綜合性研究裝置,,將為我國航天事業(yè)發(fā)展及人類太空探索貢獻智慧和力量,。
■ 圓夢:把“空間站”建到地球上
空間環(huán)境嚴苛復雜,不僅航天器的可靠性受到考驗,,航天員的健康安全也面臨挑戰(zhàn),。如何增強宇宙探索能力,是亟待解決的難題,。
“要想飛得更遠,、駐得更久、探得更細,,就要更加了解空間環(huán)境,。”空間環(huán)境地面模擬裝置常務(wù)副總指揮,、哈爾濱工業(yè)大學空間環(huán)境與物質(zhì)科學研究院院長李立毅說,,“地面空間站”就是要在地球上建設(shè)一個與真實宇宙空間環(huán)境相似的基礎(chǔ)科學研究平臺,相當于把“空間站”建到地球上,。
“地面空間站”位于黑龍江省哈爾濱新區(qū)科技創(chuàng)新城,由哈爾濱工業(yè)大學聯(lián)合中國航天科技集團承建,。
相較于把實驗儀器設(shè)備搬到太空,,“地面空間站”既能節(jié)省成本、減少安全隱患,,又可以根據(jù)科學問題和工程需要,,設(shè)置特定的環(huán)境因素,不受時空限制進行多次重復驗證,,從而打造更加安全便捷的實驗條件和科研手段,。
隨著圓形拱門緩緩移動,月塵艙映入眼簾,,這便是“模擬月球”實驗艙,。在一人多高的空間里,一米見方的平臺閃著銀光,,懸置于頂部的探照燈和射線源造型各異,。
團隊成員孫承月說,月塵艙攻克了多源輻照充電裝備集成,、微小粉塵均勻淋撒,、強靜電環(huán)境光學原位在線檢測等多項關(guān)鍵技術(shù),將為我國探月工程,、月球基地建設(shè)和載人航天等重大航天工程提供科研平臺,。
“未來,,許多需要抵達太空才能進行的實驗,在地面上就能完成,?!惫枮I工業(yè)大學空間環(huán)境與物質(zhì)科學研究院副院長閆繼宏說,這是科學家夢寐以求的,。
■ 攻堅:把“冷板凳”坐熱
不同于其他科研項目和基礎(chǔ)設(shè)施,,大科學裝置既是一個科學項目,又是一個工程項目,,兼具科學研究與工程建設(shè)的雙重特性,,技術(shù)難度大、周期長,、風險高,,可借鑒經(jīng)驗幾乎空白。
作為“地面空間站”的重要組成部分,,零磁空間環(huán)境的目標是構(gòu)建一個屏蔽外界環(huán)境磁場干擾的近零磁空間,。在導師帶領(lǐng)下,“90后”團隊成員孫芝茵讀博時,,創(chuàng)新提出“套娃”式磁屏蔽設(shè)計方案,。
“地面空間站”離子加速器系統(tǒng)主任設(shè)計師劉劍利回憶說,由于大量設(shè)備沒有成熟產(chǎn)品,,團隊需要從零起步,。設(shè)計、加工,、安裝,、調(diào)試運行、數(shù)據(jù)分析……每一個環(huán)節(jié)都要拿出“120%的精力”投入,。
“作為科研‘國家隊’,,不能只考慮我會做什么、能做什么,,更要考慮該做什么,、要做什么”“摸著石頭過河,哪里有石頭就把哪里的石頭搬走”……團隊成員坦言,,大科學裝置通常需要三四百人的團隊,,但“地面空間站”約百人就完成了,周末假期不休息,、一天工作十幾個小時是常態(tài),,很多時候“一個人當兩個人用”。
“‘地面空間站’為什么能,?關(guān)鍵要靠自主創(chuàng)新,,拿出了‘鋼牙啃硬骨頭’的勁頭,。”哈爾濱工業(yè)大學校長,、空間環(huán)境地面模擬裝置總師韓杰才說,,學校聯(lián)合多家協(xié)作單位不斷攻關(guān),科研探索始終貫穿建設(shè)之中,,實現(xiàn)同步推進,。