原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498427.shtm
造型新奇的設備、炫酷的“刷眼”識別……近日，記者來到哈爾濱工業大學空間環境地面模擬裝置（國家重大科技基礎設施）建設園區。在約50個足球場大小的園區內，外表看似普通的實驗樓，卻十分有“內涵”。
?
這里建有我國航天領域首個大科學裝置——“空間環境地面模擬裝置”。可以綜合模擬真空、低溫、粉塵、電磁輻射、電子/質子輻射、弱磁等九大類空間環境因素，因此，又被稱為“地面空間站”。
如此“高大上”的“地面空間站”到底有啥用途？
“人類發射的各類航天器到空間環境中所面臨的是完全不同于地面的環境，這些空間環境會對航天器產生何種影響，其背后的物理機制和本質是什么，我們要做的就是探索這一問題。”哈工大空間環境與物質科學研究院院長李立毅表示，“‘空間環境地面模擬裝置’，就是要在地球上建設一個與真實宇宙空間環境相似的“地面空間站”，相當于把空間站‘搬’到地球上。未來，許多需要抵達太空才能進行的實驗，在這里就可以完成。”
跟隨著講解員的一一介紹，看似“奇幻”的“地面空間站”，緩緩揭開了神秘的面紗。
在空間綜合環境實驗樓內，一個白色的“大家伙”十分引人矚目。
“這是月表環境模擬系統，又稱‘月塵艙’，能夠在地面上模擬比較接近月球的環境。”月塵艙負責人李麗芳介紹，“有了它，科學家們在家門口就可以研究月塵物理和月球探測工程。”
不遠處，空間綜合輻照環境模擬系統設計師孫承月正在進行講解。
“這個系統可以綜合模擬地球軌道到太陽系邊緣的輻照環境。”他打了一個比方，“像我們的衛星在天上，如果關鍵器件被粒子打了一下，就容易造成指令翻轉——‘開門’變成‘關門’，因此，即將“上天”的航天器關鍵部件可以送到這里進行可靠性實驗。”
拐過“Z字形”的“迷宮門”，一座“龐然大物”正嗡嗡作響。
“這是300MeV質子重離子加速器，主要模擬太空中重離子、質子對材料器件和生命體的輻射效應，包括電離損傷、位移損傷、對人體細胞的輻射危害等。”離子加速器系統設計師汪鑫偉解釋道，“得先把這些現象背后的物理機制研究清楚，我們才能為航天器件與材料的開發、未來人類進行深空探索與在其他星體定居提供前期的基礎研究。”
?
步行至空間等離子體科學實驗樓，兩個大型空間環境模擬艙傲然挺立。“航天器在等離子體的海洋中航行，等離子體的分布和演化規律對航天器的安全運行和壽命有重要影響。”空間等離子體環境模擬與研究系統設計師毛傲華介紹，“該模擬系統能夠在地面實現對近地空間和臨近空間等離子體環境的模擬，可用于研究磁重聯、波-粒相互作用等影響空間等離子體環境的關鍵物理過程，以及航天器重返地球時面臨的通信黑障問題等。”
除此之外，在‘地面空間站’內，還有直流引射式低氣壓風洞——火星塵艙，有可實現空間微納粉塵最高速度達到70km/s的高速粉塵艙，能模擬空間輻射、弱磁、微重力的多因素耦合生命科學研究終端，能夠在地面實現亞納特級-亞毫特級、大尺度、多功能的磁環境模擬系統……這些“國之重器”，樣樣都“身懷絕技”。
?
“‘空間環境地面模擬裝置’承擔著三個科學使命：一是發現材料、器件在空間環境下的演化規律和物理本質，二是探究動植物等生命體在空間環境中的演化機制，三是尋求空間等離子體的演化規律及其物理機制，為我們探索太空過程提供防控的能力。”李立毅表示，“既是國之重器，也是科研利器。未來，我們會努力把‘地面空間站’打造成空間科學、航天技術等領域最先進的研究與應用平臺，讓這套國之重器為加快建設航天強國發揮更大作用。”