


□文/摄 本报记者 薛婧
走进位于哈尔滨新区的“地面空间站”——空间环境地面模拟装置,一片灰白色现代化建筑群在夏日阳光下格外醒目。
在这座占地近50个足球场、能复刻九大类太空极端环境的“国之重器”内部,离子加速器正释放着高能辐射束流,静静照射着来自黑土地的典型农作物。
这片看似寂静的场景,正孕育着一场种业革命。
依托“地面空间站”的太空环境模拟技术,哈尔滨工业大学与东北农业大学组成的联合科研团队近日成功选育出多种农作物。
利用航天尖端科技与现代农业深度交融的成果,将为黑龙江盐碱地开发利用、农作物产能提升注入强劲动能,助力龙江筑牢国家粮食安全“压舱石”。
复刻太空极端环境 “国之重器”落地龙江
“地面空间站”是我国布局在东北地区的空间科学“国之重器”。
步入“地面空间站”内部,巨大的离子加速器、层层包裹的磁屏蔽舱、形似“套娃”的空间磁环境科学装置依次排开,让人仿佛置身于未来科技世界。
哈尔滨工业大学研究员、空间环境与物质科学研究院副院长赵瑜向记者介绍,这里能将真空、辐照、弱磁、等离子体等九大类太空极端环境同步复刻于地面,实现多因素耦合模拟,高度还原真实复杂的太空环境。
不同于功能单一的地面模拟设备,这座“地面空间站”打破技术壁垒,在同一实验空间内,可同步构建真空、超低温、高能辐照、极弱磁场等复杂环境。
作为我国“十二五”国家重大科技基础设施,该“地面空间站”由哈尔滨工业大学联合中国航天科技集团历时近20年潜心攻关建成,2024年2月正式通过国家验收,是东北地区唯一、国家空间科学领域专属的重大科技基础设施,面向全球科研工作者开放共享。
赵瑜告诉记者,“地面空间站”从论证到验收,团队突破了多源辐照等效模拟、粉尘极端环境模拟等15项关键技术,不仅为我国航天器研制、航天任务地面验证筑牢根基,更为生物育种、新材料研发等民生前沿领域,搭建起高精度、可调控、可重复的顶尖科研平台。
“地面空间站”投入使用两年来,从原始的航天航空设想拓展到未来的生物技术,取得了一系列成果。
截至目前,已累计支撑4000余款航天元器件研制、十余项重大航天型号考核鉴定,保障我国多项深空探测、载人航天任务落地,同时持续拓展民用领域应用场景。
航天技术跨界赋能 南北联动选育优质农作物
2025年4月,东北农业大学生命科学学院与哈尔滨工业大学空间环境与物质科学研究院开展典型农作物攻关课题,重点利用空间环境地面模拟装置提升我省农作物品质和产能。
东北农业大学生命科学学院副教授肖佳雷介绍,离子加速器分系统可提供宽能量范围的电子、质子和重离子束流,该分系统建设有多条实验束线,可开展空间辐射场模拟、元素分析、生物育种、细胞辐照效应等研究。
利用“地面空间站”显著降低了生物试验成本与风险,缩短了验证周期,避免了太空试验存在成本高昂、试验频次有限、环境参数不可控等短板。
在实验室的精密调控下,可实现快速筛选出优良品质农作物,科研团队采用“本地种植筛选+海南加代扩繁”的南北联动培育模式,跨越南北地域差异,抢抓育种周期。
从哈尔滨试验田的春播秋收,到海南育种基地的冬繁加代,科研人员系统完成田间表型观测与内在品质指标测定。
经过多轮筛选培育,农作物不仅成熟期更短、耐盐碱能力突出,综合品质大幅提升。
这批适配龙江寒地、盐碱地种植条件的优质农作物,有效契合本地农业生产需求,未来有望扎根龙江万亩良田。
肖佳雷站在试验田的田埂上,指着绿油油的农作物说,依托“地面空间站”的生物育种技术,仅需3至4代培育即可完成性状稳定,大幅压缩育种年限。
目前,科研团队依托“地面空间站”搭建起多种成熟稳定的生物育种试验体系,为黑龙江省的规模化农业创新奠定了坚实基础。
深耕精准生物育种 助力龙江种业振兴
自投运以来,“地面空间站”始终兼顾航天报国与服务民生,实现了前沿航天技术与民生产业的深度融合。
赵瑜表示,“地面空间站”不仅累计支撑4000余款航天元器件研制、十余项重大航天型号考核鉴定,保障我国多项深空探测、载人航天任务落地,还在农业育种、新材料、新能源等领域持续发力。
截至目前,“地面空间站”已服务全国200余家用户单位、400余个科研团队,对外科研服务时长超6万小时。
通过持续优化试验流程、提升加速器束流精度,“地面空间站”试验效率大幅提升,为我省农作物品质创新提供了高效、稳定的科研支撑。
走进“地面空间站”中央控制室,大屏幕上跳动着加速器束流能量、真空度、温度等各项实时参数。
记者了解到,通过提高加速器束流能量并减少抽真空和转接环节,装置的试验速度已大幅提升。
在综合环境模拟分系统区域,设置有系统级综合辐照试验舱、月尘舱、火星尘舱、高速粉尘舱等巨型金属装置,可模拟真空、高低温、带电粒子辐射、电磁辐照等六大类空间环境。
这些设施不仅服务于航天任务,也为生物育种研究提供了独有条件。
肖佳雷介绍,下一步,科研团队将构建全链条生物育种新模式,用航天科技的力量助推龙江种业振兴,为国家粮食安全写下科技担当的生动注脚。
图①:“地面空间站”等离子体环境模拟与研究系统。
资料片
图②:中央控制室。
图③:科研人员开展诱变育种准备工作。
整个“下坠”过程大概持续两年,到2030年彻底报废,最后掉进南太平洋那片所谓的“航天器墓地”。
说是一起干,其实分工挺清楚。
俄罗斯出两艘“进步”号货运飞船,美国出一艘专门设计的脱轨飞行器,三艘飞船一起发力,把这座四百多吨的大家伙从四百公里高的地方一点点拽下来。
看到这条消息,我第一反应是,这两个吵了这么多年架的国家,居然还能在太空里搭把手,这事儿本身就挺魔幻的。
国际空间站是1998年开始建的,最初设计寿命只有15年。
结果呢,一延再延,硬撑到了现在,已经是第28个年头了。
说实话,这老伙计早该退休了。
这些年漏气、设备老化、模块故障,隔三差五就出点状况,能撑到今天已经是奇迹了。
所以2028年开始降轨,2030年彻底报废,这个时间表其实不算早,甚至有点晚了。
但我想聊的不是技术,是这背后的人情世故。
你们想过没有,自从2018年以后,美俄航天机构负责人整整八年没面对面交流过。
八年啊,地面上打得再凶,太空里还得靠对方活着,这种关系你说微妙不微妙? 上个月,NASA局长专门跑了一趟哈萨克斯坦,观摩了俄罗斯飞船的发射。
这场见面,与其说是为了看发射,不如说是为了谈“后事”,国际空间站的后事。
说白了,国际空间站是冷战结束后美俄“和解”的产物,是当年双方在太空里搭的一座桥。
现在这座桥要拆了,桥两头的人怎么拆,拆完之后各走各路还是接着搭新桥,这些事儿比飞船怎么脱轨复杂多了。
俄罗斯那边已经在盘算自己的轨道站了,说是2028年开始在国际空间站基础上搞自己的舱段,2030年脱离出来单飞。
美国那边呢,更倾向于让商业公司来接盘,搞私营空间站。
两边各怀心思,但面子上还得把最后这出戏演完。
还有一个细节值得琢磨。
美国那艘脱轨飞行器,是跟SpaceX签的合同,价值8亿多美元,以“龙”飞船为基础改造,动力是普通版本的四倍。
花这么多钱给一个快报废的东西“送终”,有人说值,毕竟这么大个空间站,失控掉下来砸到哪儿都不是闹着玩的。
也有人说不值,不如省下来搞点新项目。
我觉得吧,这事儿不能光算经济账。
国际空间站这二十多年,养活了成千上万的科研人员,产出了数不清的科研成果。
更重要的是,它证明了人类可以在太空里长期合作,哪怕地面上吵得再凶。
现在要说再见了,体面地送走它,是对这段历史的基本尊重。
当然,也有人会说,国际空间站没了,不就剩咱们的“天宫”独一份了吗?这话听着提气,但我觉得没必要这么比。
太空那么大,容得下多个空间站。
人家拆桥是人家的事,咱们搭好自己的桥就行了。
更何况,美俄表面上是给空间站“送终”,实际上各自都在布局下一代空间站,玩法比现在更狠。
最后说一句,2028年开始降轨,2030年坠毁。
从现在算起,还有不到四年。
这座飞了近三十年的“太空城市”,很快就要在南太平洋的波涛之下,变成一堆永远沉默的碎片。
一个时代,就这么结束了。
上周,中国空间站内同样迎来新收获。
记者:杨志刚 视频来源:中国载人航天工程办公室 新华社音视频部制作