“地面空間站”等離子體環境模擬與研究系統。資料片

中央控制室。

科研人員開展誘變育種準備工作。

走進位於哈爾濱新區的“地面空間站”——空間環境地面模擬裝置，一片灰白色現代化建築群在夏日陽光下格外醒目。在這座佔地近50個足球場、能復刻九大類太空極端環境的“國之重器”內部，離子加速器正釋放著高能輻射束流，靜靜照射著來自黑土地的典型農作物。這片看似寂靜的場景，正孕育著一場種業革命。

依託“地面空間站”的太空環境模擬技術，哈爾濱工業大學與東北農業大學組成的聯合科研團隊近日成功選育出多種農作物。利用航天尖端科技與現代農業深度交融的成果，將為黑龍江鹽鹼地開發利用、農作物産能提升注入強勁動能，助力龍江築牢國家糧食安全“壓艙石”。

復刻太空極端環境 “國之重器”落地龍江

“地面空間站”是我國佈局在東北地區的空間科學“國之重器”。步入“地面空間站”內部，巨大的離子加速器、層層包裹的磁屏蔽艙、形似“套娃”的空間磁環境科學裝置依次排開，讓人仿佛置身於未來科技世界。哈爾濱工業大學研究員、空間環境與物質科學研究院副院長趙瑜向記者介紹，這裡能將真空、輻照、弱磁、等離子體等九大類太空極端環境同步復刻于地面，實現多因素耦合模擬，高度還原真實複雜的太空環境。

不同於功能單一的地面模擬設備，這座“地面空間站”打破技術壁壘，在同一實驗空間內，可同步構建真空、超低溫、高能輻照、極弱磁場等複雜環境。作為我國“十二五”國家重大科技基礎設施，該“地面空間站”由哈爾濱工業大學聯合中國航天科技集團歷時近20年潛心攻關建成，2024年2月正式通過國家驗收，是東北地區唯一、國家空間科學領域專屬的重大科技基礎設施，面向全球科研工作者開放共享。

趙瑜告訴記者，“地面空間站”從論證到驗收，團隊突破了多源輻照等效模擬、粉塵極端環境模擬等15項關鍵技術，不僅為我國航天器研製、航天任務地面驗證築牢根基，更為生物育種、新材料研發等民生前沿領域，搭建起高精度、可調控、可重復的頂尖科研平臺。“地面空間站”投入使用兩年來，從原始的航天航空設想拓展到未來的生物技術，取得了一系列成果。截至目前，已累計支撐4000餘款航天元器件研製、十余項重大航天型號考核鑒定，保障我國多項深空探測、載人航天任務落地，同時持續拓展民用領域應用場景。

航天技術跨界賦能 南北聯動選育優質農作物

2025年4月，東北農業大學生命科學學院與哈爾濱工業大學空間環境與物質科學研究院開展典型農作物攻關課題，重點利用空間環境地面模擬裝置提升黑龍江省農作物品質和産能。

東北農業大學生命科學學院副教授肖佳雷介紹，離子加速器分系統可提供寬能量範圍的電子、質子和重離子束流，該分系統建設有多條實驗束線，可開展空間輻射場模擬、元素分析、生物育種、細胞輻照效應等研究。利用“地面空間站”顯著降低了生物試驗成本與風險，縮短了驗證週期，避免了太空試驗存在成本高昂、試驗頻次有限、環境參數不可控等短板。

在實驗室的精密調控下，可實現快速篩選出優良品質農作物，科研團隊採用“本地種植篩選+海南加代擴繁”的南北聯動培育模式，跨越南北地域差異，搶抓育種週期。從哈爾濱試驗田的春播秋收，到海南育種基地的冬繁加代，科研人員系統完成田間表型觀測與內在品質指標測定。經過多輪篩選培育，農作物不僅成熟期更短、耐鹽鹼能力突出，綜合品質大幅提升。這批適配龍江寒地、鹽鹼地種植條件的優質農作物，有效契合本地農業生産需求，未來有望紮根龍江萬畝良田。

肖佳雷站在試驗田的田埂上，指著綠油油的農作物説，依託“地面空間站”的生物育種技術，僅需3至4代培育即可完成性狀穩定，大幅壓縮育種年限。目前，科研團隊依託“地面空間站”搭建起多種成熟穩定的生物育種試驗體系，為黑龍江省的規模化農業創新奠定了堅實基礎。

深耕精準生物育種 助力龍江種業振興

自投運以來，“地面空間站”始終兼顧航天報國與服務民生，實現了前沿航天技術與民生産業的深度融合。趙瑜表示，“地面空間站”不僅累計支撐4000餘款航天元器件研製、十余項重大航天型號考核鑒定，保障我國多項深空探測、載人航天任務落地，還在農業育種、新材料、新能源等領域持續發力。截至目前，“地面空間站”已服務全國200余家用戶單位、400余個科研團隊，對外科研服務時長超6萬小時。通過持續優化試驗流程、提升加速器束流精度，“地面空間站”試驗效率大幅提升，為黑龍江省農作物品質創新提供了高效、穩定的科研支撐。

走進“地面空間站”中央控制室，大螢幕上跳動著加速器束流能量、真空度、溫度等各項實時參數。記者了解到，通過提高加速器束流能量並減少抽真空和轉接環節，裝置的試驗速度已大幅提升。在綜合環境模擬分系統區域，設置有系統級綜合輻照試驗艙、月塵艙、火星塵艙、高速粉塵艙等巨型金屬裝置，可模擬真空、高低溫、帶電粒子輻射、電磁輻照等六大類空間環境。這些設施不僅服務於航天任務，也為生物育種研究提供了獨有條件。

肖佳雷介紹，下一步，科研團隊將構建全鏈條生物育種新模式，用航天科技的力量助推龍江種業振興，為國家糧食安全寫下科技擔當的生動注腳。（文/攝 記者 薛婧）