哈工大全媒体（马晓雪/文）为庆祝中华人民共和国成立75周年，体现国家科研实力和创新能力，中央广播电视总台“中国之声”、央视频推出2024年度全媒体科普栏目——《大师课堂·现场开讲》。9月21日，央视新闻客户端、微博和央视频推出了视频报道《大师课堂·现场开讲：地球上最像月球的地方找到了》和《大师课堂·现场开讲：地球有自己的“小宇宙”》，栏目组采访了校长韩杰才，并在空间环境与物质科学研究院院长李立毅的带领下探访了空间环境地面模拟装置。另外，该节目完整音频还在中央广播电视总台“中国之声”栏目播出。
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地球上最像月球的地方找到了
主持人：大师课堂现场开讲，我们的太空实验室能不能搬回地球表面，足不出户进行太空实验呢？接下来我们将探访哈尔滨工业大学空间环境地面模拟装置。
主持人：韩校长您好！我们为什么还要把这样一个模拟的装置建在地球上，它的意义是什么？
韩杰才：直接在空间上进行科学实验，需要把这些装置送到空间中去，肯定是昂贵的。同样，要进行数字模拟，这种数据和机理的研究还不深入，所以一个比较有效的办法就是我们能够在地面来模拟空间环境。
李立毅：这个我们称之为月尘实验舱。月尘有一个显著的特点，就是受宇宙射线轰击，它会带正电或者是负电。我们建设这个实验装置，重点要研究的就是月表的带电粉尘的环境模拟。实验过程中，我们会把这些太阳能电池板、航天服放到这个实验舱里边来看，在带电的月尘的作用下它和航天服、太阳能电池板的吸附作用，以及我们研究的新材料对这种带电的粉尘的去除效果和程度是怎么样的。
李立毅：这是一个边长3.5米的实验空间，在中间1立方米左右环境条件下，它的静态剩余磁场、磁场梯度和磁场噪声都达到了世界领先的状态。它是一个脑磁仪的工作场景，大脑在工作的时候都会有复杂的大脑神经元的放电现象，只有在这种极度洁净的近零磁场的环境条件下，才能准确分辨出这些参数和信号。
韩杰才：现在的时代是一个大科学时代，很多大科学装置产生了重大的科学进步，在国际上都产生了重大的影响，这也是我们国家为世界科学作出贡献的一个重要表征。
地球有自己的“小宇宙”
主持人：大师课堂现场开讲。你是否幻想过在地球上的某个区域隐藏着通往神秘宇宙的钥匙？你是否好奇过航天设备在进入太空之前要经历哪些试炼？接下来我们将探访哈尔滨工业大学空间环境地面模拟装置，看看它是如何解决这些问题的。
主持人：我们哈工大的空间环境地面模拟装置，它的建设经历了一个什么样的过程？
韩杰才：我们这个大科学装置要面向世界一流的科学家，所以说它的水平要体现先进性和领先性。从2005年几个人开始概念上的研究，到现在经历了将近20年的时间。
主持人：要在地面去模拟空间环境，说起来简单，是不是做起来其实挺难的，怎么去模拟这些地面上没有的空间环境？
韩杰才：怎么能保证天地一致性的问题，怎么保证我们这个模拟的结果在规律、在机理上是一致的，不仅要模拟环境的真实性，同时也要考虑过程一致性的问题，所以这个难度就很大了。我们空间环境涉及很多因素，高低温、真空、原子氧，包括空间粒子的辐射等等因素很多。首先要考虑这些环境它是叠加效应还是耦合效应的问题，是非线性的还是线性的问题，所以这样的装置设计就需要我们下很大的功夫。当时的设计就依靠了大量的一流的科学家来进行，发动了全世界的科学家来开展这样的设计和研究。
主持人：这个装置它模拟得越准，最后我们实验出来的效果也就越好。
李立毅：我们现在就来到了整个装置的中控大厅。目前大家正在做300MeV加速器的射线的这个调试。这个实际上就是我们300MeV的质子重离子加速器的大厅，它就是要模拟宇宙空间各种不同能量、不同流强的粒子束流。
除了对航天器之外，空间环境实际上对包括动物、植物、微生物在内的生命体也会有重要的影响。我们专门设计了一个生物辐照终端。利用这些粒子加速器也可以去治疗癌症。咱们国家已经有很多成功的案例在实施了。
主持人：这些航天科技其实和我们每个人的生活都是息息相关的。
李立毅：没错。我们也可以利用这个生物终端做定量化的辐照育种的相关工作。黑龙江省是农业大省，对粮食的安全、对优质种子资源的需求也十分迫切。我们也可以利用这个实验装置做大量这些方面的研究工作。
李立毅：火星这个星球的环境一个非常显著的特点就是它会形成一个包含火星全球的沙尘暴的这个过程。所以我们建的这个实验装置就是模拟火星沙尘的运动特征。它最大可以达到每秒100米左右的风速。在这个环境和条件下，我们可以做一些飞行器螺旋桨的异形设计和实验验证及分析。以后再探火星的时候可以用火星车也可以用火星无人机。
主持人：我们就可以期待未来在探火星的过程当中能够放飞中国人的无人机了。
李立毅：这个是可以期待的事情。当然也是面临巨大的挑战。
韩杰才：我们这样一个装置建设完成后，为国内外很多科学家都提供了服务，除了研究装置原来设定的几大目标外，我们现在也正在拓展这个装置对其他科学研究的支撑作用。现在看来有很多科学家利用这个装置开展生命科学领域的很多前沿科学研究。
主持人：很多科学家带着很好的想法过来，然后跟我们的大科学装置一起碰撞出新的火花。
韩杰才：为什么这么重视原创性的、基础性的、颠覆性的科学的研究突破？它对未来产业和新兴产业的影响太大了。所以建立大科学装置最大的意义在于，我们现在是一个大科学时代，需要大科学装置来解决很多综合性的集成的一些科学问题。
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