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焦點訪談｜揭秘中國地面空間站的硬核實力

2026-04-26 08:05:02 來源：央視網(wǎng) A+A-

央視網(wǎng)消息

（焦點訪談）：4月24日是第十一個中國航天日，今年也是中國航天事業(yè)創(chuàng)建70周年?！捌咧葐柼炻窋y手探九霄”，從“神舟”問天、“嫦娥”攬月到“北斗”指路，再到“祝融”探火、“羲和”逐日，一個個飛天逐夢新紀錄的背后，是中國航天科技水平的跨越式發(fā)展。大屏幕上的這片白色建筑群，就是我國航天領域首個國家重大科技基礎設施。它的占地面積將近有50個足球場大小，由哈爾濱工業(yè)大學和中國航天科技集團聯(lián)合建設，被科學家親切地稱為“地面空間站”。這些天，科研人員正在這里為我國載人登月工程，進行相關的可靠性測試試驗。

瞄準2030年前實現(xiàn)中國人首次登月的目標，載人登月探測工程登月任務各項研制建設工作正在穩(wěn)步推進。今年，“地面空間站”也承接了部分載人登月工程重要型號器件的試驗工作。要實現(xiàn)登月，首先面對的就是月表帶電月塵環(huán)境帶來的挑戰(zhàn)。

國家重大科技基礎設施空間環(huán)境地面模擬裝置建設副總指揮閆繼宏：“從以前阿波羅登月計劃的資料，到目前我們探月，各個國家，美國、歐盟還有中國在地面的實驗驗證，它是現(xiàn)在環(huán)境因素里的頭號‘殺手’?！?/p>

焦點訪談｜揭秘中國地面空間站的硬核實力

為什么月塵是登月的頭號“殺手”呢？因為月球表面受到隕石和流星的撞擊，會產(chǎn)生許多帶有棱角的微小顆粒，這就是月塵的主要來源。加上月球表面沒有大氣的存在，這些月塵顆粒直接受到太陽和宇宙射線照射，每個顆粒都會帶上幾千個電荷。這些帶電的有棱角的月塵顆粒懸浮在月球表面，極易黏附在航天服上。當航天員活動時，這些帶電月塵顆粒就會磨損航天服，危及航天員的生命安全和健康。

通過月塵艙模擬的帶電月塵環(huán)境，科研人員可以測試不同材質(zhì)的航天服，看看哪種材質(zhì)能夠更好地抵御帶電月塵的侵襲，還可以研究月球車太陽能帆板結(jié)構(gòu)，找到避免被月塵覆蓋的最佳方案。這為我國載人登月工程提供了不可或缺的地面驗證條件。

除了月塵，月球表面的極致零磁環(huán)境，也是載人登月任務必須面對的另一大挑戰(zhàn)。地球磁感應強度約有5萬納特，這個強磁場環(huán)境是人類健康生存的基本條件之一。但是當人類長期暴露在月球近乎為零的磁場環(huán)境中，會有什么樣的健康風險？有研究表明，在極低磁場環(huán)境中，生物體會出現(xiàn)多種功能變化，而想要深入研究這些問題，首先就得在地球上復刻出一模一樣的近零磁場環(huán)境。

焦點訪談｜揭秘中國地面空間站的硬核實力

在零磁空間，科研人員借助特制的腦磁儀，能夠捕捉航天員在運動狀態(tài)下的極微弱腦磁信號變化。通過研究這些信號，就能分析零磁環(huán)境對航天員身體機能的影響。

國家重大科技基礎設施空間環(huán)境地面模擬裝置空間磁環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)主任設計師潘東華：“我們國家現(xiàn)在有更長遠的規(guī)劃和打算，像月球，甚至更遠的星際空間，磁場感應強度近乎為零。在這里可以對未來服役的宇航員進行低磁場暴露下的健康評測，所以它的意義非常大?！?/p>

剛開始建造這個零磁空間時，科研團隊面對的幾乎是一個不可能完成的任務。地球磁場無處不在，相比較之下，外太空存在的極其微弱的磁場環(huán)境，僅為地球磁場的近百萬分之一。打造一個幾乎沒有任何磁場干擾的零磁環(huán)境，相當于要在洶涌澎湃的大海中建造一座完全不受海浪影響的小島。

零磁空間開工建設后近五年時間里，為了讓裝置的數(shù)據(jù)準一點，再準一點，科研人員常常在每天凌晨做試驗，因為那時候人類活動較少、影響最小、數(shù)據(jù)最準。

國家重大科技基礎設施空間環(huán)境地面模擬裝置常務副總指揮、常務副總師李立毅：“為了對比白天和晚上的不同，要做很多對比試驗和測試，來監(jiān)測設計是不是能達到非常優(yōu)秀的狀態(tài)。我們也提出了一種新的從外到內(nèi)的建造工藝，確保一次下來這個測試就達到了預期的結(jié)果?！?/p>

通過這種新的建造工藝，科研團隊用7層特種電磁屏蔽材料層層包裹，形成一個“套娃式”的結(jié)構(gòu)，將原本5萬納特的地球磁場感應強度，穩(wěn)定控制在0.02納特左右。

李立毅：“我們設計的時候給施工單位的技術指標是0.2納特，但自己心里要達到的指標是0.02納特，給自己增加10倍的難度。你一定得有追求，做零磁裝置為什么不做到世界第一？”

焦點訪談｜揭秘中國地面空間站的硬核實力

月塵艙和零磁空間對月球表面環(huán)境的模擬只是這座“地面空間站”所能模擬的兩類宇宙極端環(huán)境。目前，這里可以模擬接近絕對零攝氏度的超低溫、宇宙真空、強電磁輻射等九大類空間環(huán)境，憑借這個全球規(guī)模最大、模擬因素最多、功能最全的空間環(huán)境效應研究平臺，中國科學家在世界上首次實現(xiàn)了“多因素耦合”的科學設想。

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