專家視野
顧逸東:天地一體引領(lǐng)空間科學(xué)重大產(chǎn)出
我國載人空間站工程已經(jīng)中央批準(zhǔn)實(shí)施,將于2022年前后建成并持續(xù)運(yùn)行10年以上??臻g站具備航天員直接參與科學(xué)活動(dòng)、有效載荷量大、全球覆蓋的中繼星測(cè)控?cái)?shù)傳、上行運(yùn)輸和下行返回、天地大系統(tǒng)支持、壓力艙內(nèi)外不同試驗(yàn)環(huán)境等特殊優(yōu)點(diǎn),將成為我國國家級(jí)的太空實(shí)驗(yàn)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(jì)30年代中以后國際上唯一在軌運(yùn)行的近地軌道空間站。這是我國空間科學(xué)與應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)歷史性跨越的重大機(jī)遇。
空間站這樣一個(gè)國家重大工程,搞得好不好有兩個(gè)方面。一方面是能不能建好,用先進(jìn)的技術(shù)把空間站建起來,然后可靠運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間;另一方面是能不能用好,空間站上開展的空間科學(xué)研究,應(yīng)當(dāng)在中國建設(shè)科技強(qiáng)國的進(jìn)程中以及國際空間科學(xué)發(fā)展史上留下濃重一筆。
目前,我國空間站確定了8個(gè)研究方向:空間生命科學(xué)和生物技術(shù)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)、空間材料科學(xué)、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(xué)及應(yīng)用、空間應(yīng)用新技術(shù)試驗(yàn)。在空間站壓力艙內(nèi)安排了13個(gè)先進(jìn)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,稱為科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜,將開展生命、材料、流體、燃燒、基礎(chǔ)物理等數(shù)百上千項(xiàng)成系列的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。同時(shí),在空間站艙外部署了一些重大科學(xué)研究設(shè)施,如多功能光學(xué)設(shè)施、正在論證的高能宇宙輻射和暗物質(zhì)探測(cè)設(shè)施等。
為確保空間研究項(xiàng)目取得具有重大意義的科學(xué)產(chǎn)出,除按航天標(biāo)準(zhǔn)研制先進(jìn)可靠的有效載荷外,非常重要的是每一個(gè)空間項(xiàng)目都需要事先進(jìn)行深入的科學(xué)研究和事后對(duì)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)樣品的高水平分析。
空間站不是一項(xiàng)單純的工程,工程是基礎(chǔ),空間站科學(xué)和應(yīng)用研究的成果是目的,想要搞得好、真正進(jìn)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(shè)一個(gè)“國家太空實(shí)驗(yàn)室地面實(shí)驗(yàn)基地”,對(duì)于空間站大規(guī)模的空間科學(xué)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(xué)家凝心聚力,長(zhǎng)期攻關(guān),與天上的太空實(shí)驗(yàn)室配合,形成天地一體的完整系統(tǒng)。
這個(gè)基地是科學(xué)研究性質(zhì)的,它將凝聚人才對(duì)空間站上的實(shí)驗(yàn)開展研究,支撐各項(xiàng)目的地面研究、飛行前的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和效果評(píng)估、飛行中的天地比對(duì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)進(jìn)程判斷、科學(xué)實(shí)驗(yàn)樣品分析服務(wù),有利于學(xué)科交叉研究并集中開展科技成果的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。而對(duì)于像太空望遠(yuǎn)鏡等空間天文臺(tái)項(xiàng)目,也要落實(shí)到地面研究,包括海量的數(shù)據(jù)分析和科學(xué)研究,才能取得最新的科學(xué)認(rèn)知。
如果在具有國際影響力的北京科創(chuàng)中心建設(shè)這樣一個(gè)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(yīng)用北京的大科學(xué)裝置開展高水平樣品分析,使我國國家級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室龐大研究項(xiàng)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(xué)院院士)