國家級太空實驗室：建好更要用好

陸琦

國家級太空實驗室：建好更要用好

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?！坝捎趪H空間站（ISS）或?qū)⒂?024年退役，我國的空間站可能成為21世紀30年代中期以后，國際上唯一在軌運行的近地軌道空間站，是我國空間科學與應(yīng)用技術(shù)實現(xiàn)歷史性跨越的重大機遇?！比珖舜蟠怼⒅锌圃嚎臻g應(yīng)用工程與技術(shù)中心高級顧問、中科院院士顧逸東在接受記者采訪時說。

顧逸東認為，空間站能否搞好要看兩個方面。一方面是能不能建好，用先進的技術(shù)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，空間站上開展的科學研究應(yīng)當在中國建設(shè)科技強國的進程中以及國際空間科學發(fā)展史上留下濃重的一筆。

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(shù)、微重力流體物理與燃燒科學、空間材料科學、微重力基礎(chǔ)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(yīng)用、空間應(yīng)用新技術(shù)實驗。在空間站壓力艙內(nèi)安排了13個先進的科學實驗室（科學實驗柜），將開展生命、材料、流體、燃燒、基礎(chǔ)物理等數(shù)百上千項成系列的空間科學實驗研究。

“規(guī)劃的研究項目中，既有研究生命現(xiàn)象的機理和本質(zhì)、極低溫度下的新物態(tài)和獨特量子性質(zhì)等一大批前沿的基礎(chǔ)研究，又有非常重要的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，比如流體、燃燒、材料、生物技術(shù)方向的科學項目。這些另辟蹊徑到空間去開展的研究將為地面許多工業(yè)過程、高效清潔燃燒、動力系統(tǒng)、生物醫(yī)藥、材料設(shè)計和新材料制備等產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和科技發(fā)展，提供重要知識、方法和數(shù)據(jù)支撐?！鳖櫼輺|說。

在空間站艙外則部署了一些重大科學研究設(shè)施，如多功能光學設(shè)施，將以接近哈勃望遠鏡的高分辨率和比哈勃大兩個量級的視場開展多色測光和無縫光譜巡天，研究宇宙加速膨脹和暗能量本質(zhì)，檢驗宇宙學模型，研究恒星、黑洞、星系等多種天體的形成演化；正在論證的高能宇宙輻射和暗物質(zhì)探測設(shè)施，有望以強大的能力和前所未有的靈敏度，研究銀河系宇宙線成分能譜，探索和研究暗物質(zhì)。

“這些項目將推動對宇宙和物質(zhì)世界認識的飛躍。”顧逸東強調(diào)，除按航天標準研制先進可靠的有效載荷外，每一個空間項目都需要事先進行深入的科學研究，事后對數(shù)據(jù)和實驗樣品進行高水平分析。

“空間站不是一項單純的工程，工程是基礎(chǔ)，空間站科學和應(yīng)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?！币虼?，顧逸東指出，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。

深?？臻g站：難度不亞于太空空間站

3月11日，科技部部長萬鋼在十二屆全國人大五次會議記者會上透露，我國深?？臻g站的項目實施方案編制已經(jīng)開始，預(yù)計兩年內(nèi)啟動實施。

“建立深海空間站的難度并不亞于建立太空空間站?！比珖舜蟠?、中國船舶重工集團公司第七○二研究所副所長、深海載人裝備國家重點實驗室主任顏開接受記者采訪時直言。

深?？臻g站是一個“母體”。它利用站載觀察系統(tǒng)，直接操控所攜帶的無纜自治潛水器、水下吊車、有纜遙控作業(yè)潛水器及配套的作業(yè)工具，適應(yīng)不同對象的具體作業(yè)要求，成為在深海從事科學研究、資源勘探、檢修維護作業(yè)等的移動工作平臺。

顏開表示，與載人潛水器相比，深?？臻g站的作業(yè)體系將更為復(fù)雜，作業(yè)功能也更為豐富，可執(zhí)行水下觀察與探測、深海搜索與打撈、水下指控與供能、海底取樣與研究等多種任務(wù)，具有長時間、全天候、大范圍、大功率、載員多、不受洋面風浪條件影響等優(yōu)勢。

根據(jù)初步方案，未來的深?？臻g站設(shè)有專門的動力系統(tǒng)和載人居住艙，可以在海底停留幾天甚至幾個月，而且可同時容納幾十個人一起工作、生活。它借助于對接系統(tǒng)實現(xiàn)與深海運載器對接，可以提供能源、食品的補給以及生命支持系統(tǒng)所需的原料如氧氣等。同時，科學家等人員也可以通過運載器出入空間站。

深海探索面臨的首要問題就是來自海水的巨大壓力。航天員可以借助航天服從太空空間站自由出入，而如何讓科學家從深海空間站自由進出，是一個棘手的問題。深海空間站與站載潛水器的對接，無論是技術(shù)要求還是操作難度，一點都不亞于宇宙飛船與太空空間站的對接。

“深?？臻g站是國際深海裝備技術(shù)發(fā)展的前沿，也是衡量一個國家船舶科技水平的重要標志之一?！鳖侀_表示，建設(shè)深海空間站將為我們探索海洋提供很大的便利，大大加深我們對海洋乃至地球的認識。與此同時，通過技術(shù)攻關(guān)解決一系列難題，將帶動一大批相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（本文轉(zhuǎn)自《中國科學報》）