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打造零磁场
发布时间:2024-12-23
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在“地面空间站”里,有一座高约15米、形似“套娃”的建筑,这是空间磁环境科学装置。   哈工大空间环境与物质科学研究院磁环境与磁信息研究室副研究员金银锡介绍,地球磁场无处不在,地球环境的任意空间都承载着约5万纳特斯拉的磁力线。相较之下,外太空的磁场极其微弱,仅为地球磁场的近百万分之一。因此,为了模拟太空环境,需要打造一个零磁场,即几乎没有任何磁场干扰的环境。   实现零磁环境,其难度超乎想象。科研人员需要在庞大而复杂的地球磁中,创造一个“磁屏蔽泡泡”,如同在汹涌澎湃的大海中建造一座完全不受海浪影响的小岛。   为了完成这一目标,科研团队首先面临材料选择的难题。传统的磁屏蔽材料往往自带磁性,会严重干扰零磁空间的实现。经过反复试验和验证,团队终于找到一种能够有效屏蔽外界磁场干扰的复合新材料。   然而,材料的选择只是开始,将这些材料有效地组合成一个完整的磁屏蔽系统,才是更大的挑战。团队最终通过七层电磁屏蔽材料层层包裹,像“套娃”一样将外界磁场干扰隔绝。这一设计不仅增强了磁屏蔽效果,还确保了零磁空间内部的稳定性和可靠性。   “现在,静态磁场已被抑制到了0.033纳特以下,实现了接近零磁的空间环境。”金银锡说。   在零磁空间中,科研人员可以深入研究低磁环境下材料、器件以及航天器的变化规律,探索长期停留在空间站磁场对人体健康的影响。同时,他们还能捕捉到很多在地磁环境下无法测量的微弱磁场信号,包括脑磁和心磁信号,这为脑科学、生物电磁信息等领域的研究提供了新的可能。