“地面空间站”如何助力叩问苍穹？

本文转自：华西都市报

这是空间环境地面模拟装置月尘仓（2023年4月6日摄）。图据新华社客户端

“地面空间站”建成并投入使用后，很多需要抵达太空才能进行的实验，在地面就可以完成，届时科学家们开展空间实验将不再“难于登天”。我国也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”的天地一体化的空间环境与物质作用研究体系，为航天发展和空间探索提供保障。

作为中国航天领域首个大科学装置，“地面空间站”到底有哪些亮点？如何助力叩问苍穹？

月尘舱

为载人登月做充分准备

月亮我们抬头就能望见，但是想要登上月球却不是那么容易的。“地面空间站”的一大亮点就是月球表面环境模拟舱，也叫月尘舱。

哈工大空间环境与物质科学研究院院长李立毅表示：“月尘舱里面一个大的真空舱，左边位置外边连接了一个电子枪，它是为了产生电子束，使月尘带上负电，正面蜂窝状的就是36盏氘灯，它用于产生紫外线，使月尘带上比较低的电压的正电。上边是一个振动筛，它主要目的是为了模拟月球表面粉尘的扬尘现象。月表环境综合模拟舱，它的目的就是模拟多种环境，更接近真实的月球表面环境的状态，来研究月尘在这种环境下的形成机制，以及它对航天器和航天服、航天员的影响，为我们将来的载人登月做好充分的准备。”

另外一个综合辐射环境模拟实验舱，它模拟的空间环境因素会更多。这个环境模拟舱内部的直径是5米，全高是12米，内部的实验空间是6.35米。

李立毅解释说，环境实验舱可以模拟空间6大类环境因素，这也是世界上综合的这些性能指标和实际的空间环境最接近的一套模拟实验装置，利用模拟的实验装置可以对卫星的零部件还有各类航天器的材料器件进行空间环境效应规律的研究，探索它的物理本质。

近十年研发

模拟出太阳风暴产生

月尘舱、综合辐射环境模拟实验舱，只是“地面空间站”大科学装置的一部分，在这个有50个足球场大小的园区内，还有不少身怀绝技、有着大智慧的庞然大物。

在空间等离子体科学实验楼，两个相当于3层楼高、直径为5米的大型真空模拟舱傲然挺立。它们将距离地表20公里以外的环境“搬”进了舱内，在国际上首次实现三维地球磁层空间等离子体环境模拟。专家介绍，宇宙中到处分布着等离子体，太阳、星云、极光等都是等离子体。通常情况下，等离子体是比较温和的，但当发生太阳风暴时，它会“变身”高能、高速粒子，被抛向外天空，就像一颗失控的子弹，对运行中的航天器产生巨大的威胁。通过近十年研发，哈工大空间等离子体研究团队凭借关键技术，在地面上模拟出太阳风暴产生的过程。

哈工大空间环境地面模拟装置空间等离子体物理研究室主任金成刚说：“它的难点主要在于在瞬间产生、释放一个大的能量（产生等离子体）。这样的话我们可以对整个空间等离子体的分布、演化进行一个更精确的、多点的测量，最终目的建立空间等离子的预报模型，为航天器的在轨运行提供保障。”

空间磁环境科学实验楼，这个由七层电磁屏蔽材料构成的像“套娃”一样的结构，叫空间磁环境模拟与研究系统。外太空磁场极其微弱，地球磁场是外太空磁场的近50万倍。而在“套娃”结构内部，哈工大空间环境与物质科学研究院团队通过技术实现了接近零磁的空间环境，达到国际领先水平。

据央视新闻客户端