專家視野
顧逸東:天地一體引領空間科學重大產(chǎn)出
我國載人空間站工程已經(jīng)中央批準實施,將于2022年前后建成并持續(xù)運行10年以上??臻g站具備航天員直接參與科學活動、有效載荷量大、全球覆蓋的中繼星測控數(shù)傳、上行運輸和下行返回、天地大系統(tǒng)支持、壓力艙內(nèi)外不同試驗環(huán)境等特殊優(yōu)點,將成為我國國家級的太空實驗室。
由于國際空間站(ISS)或?qū)⒂?024年退役,我國空間站可能成為21世紀30年代中以后國際上唯一在軌運行的近地軌道空間站。這是我國空間科學與應用技術實現(xiàn)歷史性跨越的重大機遇。
空間站這樣一個國家重大工程,搞得好不好有兩個方面。一方面是能不能建好,用先進的技術把空間站建起來,然后可靠運行很長時間;另一方面是能不能用好,空間站上開展的空間科學研究,應當在中國建設科技強國的進程中以及國際空間科學發(fā)展史上留下濃重一筆。
目前,我國空間站確定了8個研究方向:空間生命科學和生物技術、微重力流體物理與燃燒科學、空間材料科學、微重力基礎物理、空間天文和天體物理、空間物理與空間環(huán)境、空間地球科學及應用、空間應用新技術試驗。在空間站壓力艙內(nèi)安排了13個先進的科學實驗室,稱為科學實驗柜,將開展生命、材料、流體、燃燒、基礎物理等數(shù)百上千項成系列的空間科學實驗研究。同時,在空間站艙外部署了一些重大科學研究設施,如多功能光學設施、正在論證的高能宇宙輻射和暗物質(zhì)探測設施等。
為確??臻g研究項目取得具有重大意義的科學產(chǎn)出,除按航天標準研制先進可靠的有效載荷外,非常重要的是每一個空間項目都需要事先進行深入的科學研究和事后對數(shù)據(jù)和實驗樣品的高水平分析。
空間站不是一項單純的工程,工程是基礎,空間站科學和應用研究的成果是目的,想要搞得好、真正進入世界前沿是非常不容易的。大量的研究工作是在地面的前期和后期階段,需要各方面的統(tǒng)籌支持,這一過程沒有穩(wěn)定的支持是不行的。
因此,建設一個“國家太空實驗室地面實驗基地”,對于空間站大規(guī)模的空間科學研究是十分必要的,也正是目前的研究鏈條中缺少的。它將匯聚優(yōu)秀科學家凝心聚力,長期攻關,與天上的太空實驗室配合,形成天地一體的完整系統(tǒng)。
這個基地是科學研究性質(zhì)的,它將凝聚人才對空間站上的實驗開展研究,支撐各項目的地面研究、飛行前的驗證實驗和效果評估、飛行中的天地比對實驗和實驗進程判斷、科學實驗樣品分析服務,有利于學科交叉研究并集中開展科技成果的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。而對于像太空望遠鏡等空間天文臺項目,也要落實到地面研究,包括海量的數(shù)據(jù)分析和科學研究,才能取得最新的科學認知。
如果在具有國際影響力的北京科創(chuàng)中心建設這樣一個基地,面向國內(nèi)各單位和國際合作伙伴開放,將使北京科創(chuàng)中心更具特色,便于應用北京的大科學裝置開展高水平樣品分析,使我國國家級太空實驗室龐大研究項目群成果落地,提升北京科創(chuàng)中心的科技成果的產(chǎn)出和轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。(記者陸琦采訪整理)
?。櫼輺|,中國科學院院士)