建设中的空间等离子体环境模拟与研究系统核心设备。正在施工的MeV质子重离子加速器弱电桥架工程。黑龙江日报8月2日讯年1月3日，嫦娥四号探测器成功传回世界第一批月球背面近距离探测数据，揭开了古老月球背面的神秘面纱。在月表高真空、高低温、带电月尘、复杂月形月貌等多因素极端环境下，科学家是怎样保证“嫦娥四号”开启月球背面探索之旅的？“老亮了！”年7月4日，神舟十二号航天员刘伯明成功出舱，将东北话带到宇宙。与东北话共同“出圈”的，还有哈工大为神舟十二号提供的多项航天技术支撑。航天员身上穿的头部带神灯和传感器，颜值满分、科技感爆棚的新一代国产舱外航天服，面对磁暴、高能粒子辐照、高速微流星和空间碎片等极端空间环境，如何保障宇航员在中国空间站舱外工作时的生命安全？能不能在地球上建一个实验室，用于模拟太空环境？在国家“十二五”规划项目建议征集阶段，哈尔滨工业大学汇聚全球一大批科学家，把空间综合环境与物质的相互作用的科研建议提交给了国家。而今，这项被称作“大科学工程”的“空间环境地面模拟装置”建设，正在宏图变现实。为了这一天的尽快到来，哈尔滨工业大学的一群“拓荒牛”，已经奋斗了16年。地球上建“地面空间站”建一座包罗万象的“地面空间站”有多难？可以综合模拟九大类空间环境因素、具有国际领先水平的“空间环境地面模拟装置”从提出建设概念到实施建设，就花了十余年的时间，大到整座建筑的功能设计，小到一颗颗螺丝钉的材质，都凝结着设计师和哈工大科技工作者们的巧思、热情和想象力。“空间环境地面模拟装置，就是要在地球上建设一个与月球、火星等真实宇宙空间环境相似的‘地面空间站’。”哈工大大科学工程常务副总指挥、常务副总师、空间环境与物质科学研究院院长李立毅告诉记者，项目建成后，很多需要在进入太空才能进行的实验，在“空间环境地面模拟装置”就能够完成。“真空、微重力、电磁辐射、粒子辐照、高低温、等离子体、磁场……这些存在于太空的环境因素，听起来与我们的生活遥不可及。但如果将空间环境研究透彻，对人类发展的意义将是非凡的。”李院长进一步解释道，这项大科学工程揭示空间环境条件下物质结构演化规律和各种环境耦合效应的物理本质。“项目将通过研究太空环境下的器材/器件和系统、生命体、等离子体的影响，解决制约航天器高可靠长寿命的瓶颈问题、增强人类空间驻留和利用环境资源的能力、提高对空间极端环境的认识和防控能力。”据悉，空间环境地面模拟装置是《国家重大科技基础设施建设中长期规划(-年)》“十二五”建设的16项国家“大科学工程”项目之一，是国家部署在东北地区的首个、也是我国“十二五”期间在空间科学领域唯一国家重大科技基础设施建设项目。年8月29日，空间环境地面模拟装置国家重大科技基础设施建设工作研讨会召开，哈工大与中国航天科技集团公司共建的大科学工程项目正式开工建设。将解决多项航天技术“卡脖子”问题“年9月之前，这块地还是一片农田、鱼塘。”而今，望着眼前拔地而起的高楼和洁净的柏油路面，哈工大大科学工程调度王晨的喜悦之情溢于言表。他说，项目的建安工程分为“一大三小”，包括空间综合环境实验楼、空间等离子体科学实验楼、空间零磁环境科学实验楼和动物培养室。大科学工程建设基建已进入尾声阶段，大型设备开始入场安装调试。记者参观了建设现场。空间综合环境实验楼内，四个巨型金属装置看似平淡无奇，实则各个“有内涵”。“空间综合环境模拟系统，用来模拟太阳系6大类典型环境因素，包括真空、高低温、电磁辐射、粒子辐照、空间粉尘等。”哈工大空间环境与物质科学研究院空间材料与环境工程研究室主任李丽芳说。谈起空间综合环境模拟系统的“宝贝”，李丽芳如数家珍。“我们系统有国际上环境因素最多的综合辐照舱，国际上唯一动态实现月尘充正电和负电的大型月球多因素极端环境模拟器——月尘舱，国际上实现火星表面低气压大跨度风速尘暴的火星尘舱，可加速空间微纳粉尘最高速度达到70km/s的高速粉尘舱，国际上唯一可模拟地球低轨原子氧-紫外-质子耦合效应的原子氧舱。这些设备都配备了先进的原位测试仪器，可以在舱内实现实时在线测量。”她透露，空间综合环境模拟系统建成后，将为我国载人航天工程，月球、火星和小行星深空探测，我国空间站建设等重大航天工程提供世界领先水平的科研平台和型号产品试验标校环境，解决高性能航天材料和器件等“卡脖子”问题，实现自主可控，保障航天器可靠、长寿命在轨服役。走进空间等离子体实验楼，直径5米，分别长10.5米和6米的两个大型真空模拟舱傲然挺立，空间等离子体物理研究室主任金成刚介绍：“大气层以外99.99%以上的可见物质都是以等离子体状态存在，航天器就在等离子体的海洋中航行，等离子体的分布和演化规律主导了空间天气变化，对航天器的服役有着重要的影响。空间等离子体环境模拟系统研究磁场重联、波-粒相互作用等影响空间等离子体环境的关键物理过程，以及被列为航天十大难题之一的通信黑障问题。”金成刚感叹道：“等离子体装置各设备之间的接口关系非常复杂，自建设以来仅接口技术协调会就开了多次，我们和中国工程物理研究院流体物理研究所、航天科技集团研究所、合肥科烨电物理公司等外协单位一起攻克了瞬态大电磁力冲击下的运动支撑、大电流分流与汇流等多项关键技术，装置将在明年试运行，初步具备实验条件，装置建成后将在国际上首次实现三维地球磁层空间等离子体环境模拟。”“由射频屏蔽层、主动屏蔽线圈组和七层电磁屏蔽层构成的像俄罗斯套娃的结构，在内部可实现接近零磁的空间。”在空间零磁环境科学实验楼，空间磁环境模拟与研究系统负责人潘东华告诉记者，该实验室是要在地面模拟一个低磁、零磁的环境。“目前我们所在的环境是5万纳特斯拉的地球磁场。未来我们要在实验室把静态磁场抑制到0.1至0.2纳特，重点

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