在距離地球400多公里的軌道上，中國(guó)空間站遨游蒼穹，成為我國(guó)航天事業(yè)的重要里程碑之一。
遙望祖國(guó)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(jìn)入試運(yùn)行階段，諸多指標(biāo)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
作為我國(guó)航天領(lǐng)域首個(gè)大科學(xué)裝置，“地面空間站”是國(guó)際上首個(gè)綜合環(huán)境因素最多、可實(shí)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(guó)航天事業(yè)發(fā)展及人類太空探索貢獻(xiàn)智慧和力量。
■ 圓夢(mèng)：把“空間站”建到地球上
空間環(huán)境嚴(yán)苛復(fù)雜，不僅航天器的可靠性受到考驗(yàn)，航天員的健康安全也面臨挑戰(zhàn)。如何增強(qiáng)宇宙探索能力，是亟待解決的難題。
“要想飛得更遠(yuǎn)、駐得更久、探得更細(xì)，就要更加了解空間環(huán)境?！笨臻g環(huán)境地面模擬裝置常務(wù)副總指揮、哈爾濱工業(yè)大學(xué)空間環(huán)境與物質(zhì)科學(xué)研究院院長(zhǎng)李立毅說(shuō)，“地面空間站”就是要在地球上建設(shè)一個(gè)與真實(shí)宇宙空間環(huán)境相似的基礎(chǔ)科學(xué)研究平臺(tái)，相當(dāng)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(xué)聯(lián)合中國(guó)航天科技集團(tuán)承建。
相較于把實(shí)驗(yàn)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(xué)問(wèn)題和工程需要，設(shè)置特定的環(huán)境因素，不受時(shí)空限制進(jìn)行多次重復(fù)驗(yàn)證，從而打造更加安全便捷的實(shí)驗(yàn)條件和科研手段。
隨著圓形拱門(mén)緩緩移動(dòng)，月塵艙映入眼簾，這便是“模擬月球”實(shí)驗(yàn)艙。在一人多高的空間里，一米見(jiàn)方的平臺(tái)閃著銀光，懸置于頂部的探照燈和射線源造型各異。
團(tuán)隊(duì)成員孫承月說(shuō)，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(qiáng)靜電環(huán)境光學(xué)原位在線檢測(cè)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，將為我國(guó)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(tái)。
“未來(lái)，許多需要抵達(dá)太空才能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，在地面上就能完成。”哈爾濱工業(yè)大學(xué)空間環(huán)境與物質(zhì)科學(xué)研究院副院長(zhǎng)閆繼宏說(shuō)，這是科學(xué)家夢(mèng)寐以求的。
■ 攻堅(jiān)：把“冷板凳”坐熱
不同于其他科研項(xiàng)目和基礎(chǔ)設(shè)施，大科學(xué)裝置既是一個(gè)科學(xué)項(xiàng)目，又是一個(gè)工程項(xiàng)目，兼具科學(xué)研究與工程建設(shè)的雙重特性，技術(shù)難度大、周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)高，可借鑒經(jīng)驗(yàn)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(biāo)是構(gòu)建一個(gè)屏蔽外界環(huán)境磁場(chǎng)干擾的近零磁空間。在導(dǎo)師帶領(lǐng)下，“90后”團(tuán)隊(duì)成員孫芝茵讀博時(shí)，創(chuàng)新提出“套娃”式磁屏蔽設(shè)計(jì)方案。
“地面空間站”離子加速器系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師劉劍利回憶說(shuō)，由于大量設(shè)備沒(méi)有成熟產(chǎn)品，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……每一個(gè)環(huán)節(jié)都要拿出“120%的精力”投入。
“作為科研‘國(guó)家隊(duì)’，不能只考慮我會(huì)做什么、能做什么，更要考慮該做什么、要做什么”“摸著石頭過(guò)河，哪里有石頭就把哪里的石頭搬走”……團(tuán)隊(duì)成員坦言，大科學(xué)裝置通常需要三四百人的團(tuán)隊(duì)，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(gè)小時(shí)是常態(tài)，很多時(shí)候“一個(gè)人當(dāng)兩個(gè)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?！惫枮I工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)、空間環(huán)境地面模擬裝置總師韓杰才說(shuō)，學(xué)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(shí)現(xiàn)同步推進(jìn)。
