新质生产力视角下大科学工程推动现代化产业体系建设研究——以空间环境地面模拟装置为例

工程社会学长期聚焦大科学工程对科技和产业创新的推动研究,但从新质生产力的视角出发,分析其对现代化产业体系建设影响的文献还较少,有必要进一步丰富完善。本文采用案例研究法,以空间环境地面模拟装置为例,挖掘大科学工程蕴含的新质生产力元素,并探寻其在现代化产业体系建设中的作用。研究表明,空间环境地面模拟装置蕴含着新质生产力的元素,包括其独特的战略定位、先进的科研领域和强大的产业升级能力;通过促进多个创新主体“质”和“量”的提升,促进技术、创新、应用和工程的耦合,空间环境地面模拟装置得以发挥出新质生产力的作用。本文还揭示了空间环境地面模拟装置推动我国现代化产业体系建设的实践路径,包括航天育种地面化、减少商业航天产业发展成本、推进传统制造业升级、促进高科技与旅游业的深度融合、实现高质量人才队伍的引驻和培育等。这些发现有助于深刻理解大科学工程在中国式现代化背景下的时代内涵,进一步明确大科学工程在开启全面建设社会主义现代化国家新征程中的地位和作用。

某“空间环境地面模拟装置”工程防火设计难点及策略

本文分析了哈尔滨工业大学"空间环境地面模拟装置"工程防火设计难点,提出了相应的防火设计策略,总结了进行特殊设计应遵循的一般原则。

利用栅网控制空间等离子体环境效应模拟中的等离子体参数

通常采用ECR等离子体源产生的等离子体的温度和密度都比较大,通过附加适当目数的栅网,并在栅网上加一定的偏置电位来对等离子体参数,尤其是温度、密度进行调整,满足空间等离子体环境模拟要求.本文利用14目、25目的栅网,对己有的地面实验室空间等离子体环境进行了改进,得到了更加接近空间等离子体参数的一个地面模拟环境.

临近空间地面模拟装置等离子体源仿真研究

为了指导临近空间地面模拟装置中等离子体源结构设计及等离子体环境参数优化,围绕相关指标体系要求,采用数值模拟方法,分析临近空间等离子体环境地面模拟装置中的射流等离子体与下游目标模拟体相互作用。通过研究射流入口处等离子体状态与下游等离子体对钝体包覆效果的依赖关系,明确了影响包覆特性的关键等离子体参数、重要外控参量,及其对下游目标模拟体包覆特性的影响规律。仿真结果表明:相对于其他因素,射流入口的半径、气体流速、速度偏角、气体温度、钝体直径、环境背压等工况对有效实验区长度及厚度参数的影响较大。相关结果对于临近空间等离子体环境地面模拟装置中等离子体源优化设计及等离子体环境参数定向调控具有指导和借鉴意义。

太空养心丸对模拟失重大鼠心血管功能的影响

目的考察在地面模拟太空舱环境内,太空养心丸对模拟失重模型大鼠心血管功能的影响。方法在地面模拟太空舱环境内建立尾吊失重模型大鼠,太空养心丸低、高剂量给药28 d,另设舱外、舱内对照组作为对照。每周观察大鼠活动状态,并测定饮食量和体质量。实验结束测定心、肝、肾功能相关血清指标,并进行心脏超声检测。结果与舱外对照组比较,舱内对照组大鼠饮食量增加,谷丙转氨酶(ALT)、乳酸脱氢酶(LDH)水平上调(P<0.05);造模后大鼠体质量增长速率、脑钠肽(BNP)水平均下调(P<0.05,P<0.01),尿素(UREA)、LDH、超氧化物歧化酶(SOD)水平上调(P<0.05,P<0.01),左心室舒张末期容积(LVEDV)、左心室收缩末期容积(LVESV)、每搏输出量(SV)、心输出量(CO)指标降低(P<0.05,P<0.01);太空养心丸干预组大鼠UREA、肌酐(CREA)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、SOD、总抗氧化能力(T-AOC)水平下调(P<0.05,P<0.01),BNP水平则上调(P<0.01)。结论模拟太空舱环境及模拟失重均对大鼠心血管系统、肝肾功能存在影响,模拟失重的影响更为显著,太空养心丸给药能够有效改善模型大鼠心血管功能异常,并保护肝、肾功能。

300 MeV质子重离子加速器直线注入器定时系统设计与实现

针对哈尔滨工业大学空间环境地面模拟装置(SESRI)-300 MeV质子重离子加速器直线注入器,设计了直线定时系统,为脉冲工作模式的直线注入器斩波器、高频低电平系统、束流诊断与反馈系统提供精准的、符合物理调束需求的工作时序触发信号。系统硬件基于现场可编程门阵列(FPGA)设计和开发,实现了内触发模式与外触发模式两种模式下对直线加速器相关设备的精准时序控制以及斩波器的控制与安全联锁。硬件支持光信号通信、W5300以太网通信、多路继电器输出与多路同步触发信号的精准时序输出。同时,系统采用光信号通信模块方便系统的级联,易于系统扩展,可满足大规模直线加速器定时系统需求。用户上位机软件基于实验物理和工业控制系统(EPICS)分布式架构开发。该系统已成功运用在300 MeV质子重离子加速器装置、近代物理研究所SSC-LINAC装置,且长期运行稳定、可靠,无任何故障。

火星表面微生物存活的潜力和限制因素分析

评估微生物在地外行星表面的存活状况是深空探测活动中实施地外生命探测和行星保护的前提条件之一。文章分析了火星表面环境特征及其对微生物存活的影响,以及在火星探测活动中微生物存活的潜力;归整出可用于微生物对火星环境适应性研究的空间模拟平台和地面环境模拟设备,并指出要模拟真实火星环境仍需改进多功能模拟设备。研究微生物在火星环境中存活和适应机制对于地外生命探测、地外生物安全风险评估以及深空探测工程应用有重要意义。

一种超宽带小口径高增益介质棒天线

为了实现空间环境地面模拟装置中微波传输测量系统对测试天线的小型化要求,提出一种覆盖K/K a波段的小口径高增益介质棒天线。基于CST仿真软件对所提出的介质棒天线进行了设计优化,并加工了天线实物。仿真及实验结果表明天线的工作频带为18~40 GHz,带内增益为8~18 dBi。所设计的天线具有口径小,增益高,超带宽,易于加工等优点,可以用于空间环境地面模拟装置的天线测量系统。

用当代飞行时间二次离子质谱分析航天器污染

随着对航天器长寿命和高可靠性的要求日益提高,其污染问题已引起国内外高度重视。在监测污染物总量的基础上,需要有效的分析手段确定污染物的化学成分才能判断污染源。用当代飞行时间二次离子质谱仪器(TOF-SIMS)对我国地面空间环境模拟污染的典型样品进行了探索性实验,结果表明:与国内外现有的检测手段相比,当代TOF-SIMS最适于样品量有限的航天污染物的成份分析;具有高质量分辨的TOF-SIMS,对航天污染物包含的所有元素、同位素和化合物具有指纹鉴别能力;成像分析可解析出污染物形成历史的一些相关信息。TOF-SIMS有望在航天污染系统工程中发展成为一种独具特色的航天污染检测新技术。

从通用规范看高空台的任务和作用

引用国外研制航空发动机的大量成功经验，论述了高空台与飞行试验的关系，说明了紧持贯彻我国航空发动机通用规范的必要性，科学性和现实性。

质谱检漏技术在我国航天工业领域中的应用(一)

鉴于质谱检漏技术具有灵敏度高、反应快、适应性强、能定位、定量的特点 ,能满足航天工程复杂设备的检漏要求。为此 ,根据地面环模试验设备、液体运载火箭、星载仪器、卫星、飞船及铁路液氢槽车等设备的具体情况 ,采用不同的检漏方法 ,解决了航天工程设备漏气技术的难题 ,确保了航天工业产品的质量。实践证明 ,质谱检漏技术在我国航天工业领域中具有广阔的应用前景。

缅怀钱学森,追梦半世纪

在纪念我国航天事业的奠基人之一钱学森院士诞辰…惆年的时候，心中不免涌起一股强烈的暖流。