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国家重大科技基础设施建设中长期规划(6)

A-A+2013年3月5日14:54国务院网站评论

  以揭示物质最小单元及其相互作用规律为目标,面向超越标准模型新粒子和新物理探索、暗物质和暗能量探测、中低能核物理与核天体物理研究等方向,建设相关大型研究设施,提高微观世界探索能力和自然界基本规律认知水平。

  粒子物理方面。建设高能宇宙线研究设施,探索高能空间粒子起源和相关新物理前沿;适时启动用于中微子和其他高能粒子物理研究的非加速器实验设施建设,探索预研新型加速器实验设施建设。

  核物理方面。建设高性能重离子束研究装置,使我国核物理基础研究在原子核层次上的整体水平进入国际先进行列;探索预研强流放射性束实验设施建设。

  (六)空间和天文科学领域。

  以揭示宇宙奥秘和解释物质运动规律为目标,面向宇宙天体起源及演化、太阳活动及对地球的影响、空间环境与物质作用等方向,按宇宙、星系、太阳系等不同空间尺度布局设施建设,提升我国天文观测研究能力、空间天气和灾害应对能力以及空间科学实验基础能力。  宇宙和天体物理方面。建成大口径射电望远镜,为宇宙大尺度结构及物理规律研究提供支撑;建设中国南极天文台,支撑暗物质、暗能量、宇宙起源、天体起源等前沿研究;探索预研先进多波段天文观测设施建设,逐步形成比较完善的天文观测及数据应用系统。

  太阳及日地空间观测方面。建成空间环境地基监测网,揭示近地空间环境的时间和空间变化规律,并逐步形成覆盖更多重要区域的空间环境监测、预警能力;适时启动大型太阳观测研究设施建设,支撑太阳、行星际、磁层、电离层和中高层大气变化过程和规律研究,深化太阳变化及其对地球和人类影响的认识。

  空间环境物质研究方面。建设空间环境与物质作用模拟装置,支撑近地空间环境与材料、元器件、结构、系统及生物体作用规律研究;探索预研空间微重力科学实验设施、南极气球站和引力波研究设施的建设,揭示空间微重力环境物质运动规律,提升我国深空探测、空间基础物理、空间利用等方面的研究能力。

  (七)工程技术科学领域。

  瞄准未来信息技术发展的基础和前沿、岩土地质体的动力特性及地质灾害过程等工程技术中的重大科技问题,以产生变革性技术为主要目标,以信息技术、岩土工程和空气动力学为研究重点,探索和逐步推进相关设施建设,为保障国家重点任务的实施、引领未来产业发展提供基础支撑。

  信息技术方面。建设未来网络研究设施,解决未来网络和信息系统发展的科学技术问题,为未来网络技术发展提供试验验证支撑;适时启动新一代授时系统建设,支撑超精密时间频率技术开发,逐步形成高精度卫星授时系统和高精度地基授时系统共同发展的格局。

  岩土工程方面。适时启动超重力模拟研究设施建设,揭示复杂岩土地质体的动力特性;探索预研大型地震模拟研究设施建设,开展地震动输入和工程地震灾害模拟研究;探索预研深部岩土工程研究设施建设,揭示深部岩体的力学特征。

  空气动力学方面。建成多功能结冰风洞,支撑不同冰型和冰积累过程对飞行器空气动力特性的影响等研究;建设大型低速风洞,支撑气动噪声、流动分离与涡旋运动、流动控制、流固耦合、电磁空气动力学等研究;适时启动大型跨声速风洞、低温高雷诺数风洞、先进航空发动机研究设施建设,为我国航空航天、高速铁路建设等提供必要的研究试验手段。

  四、“十二五”时期建设重点

  “十二五”时期,在我国科技发展急需、具有相对优势和科技突破先兆显现的领域中,综合考虑科学目标、技术基础、科研需求和人才队伍等因素,优先安排16项重大科技基础设施建设。

  (一)海底科学观测网。

  海洋科学研究正经历着由海面短暂考察到内部长期观测的革命性变化,这将从根本上改变人类对海洋的认识。围绕实现全天候、综合性、长期连续实时观测海洋内部过程及其相互关系的科学目标,建设海底长期科学观测网,主要包括:基于光电缆的陆架和深海观测系统,基于无线传输的海底观测网拓展系统,基于固定平台的海底观测网综合节点系统,岸基站、支撑系统和管理中心等。该设施建成后,将为国家海洋安全、深海能源与资源开发、环境监测、海洋灾害预警预报等研究提供支撑。

  (二)高能同步辐射光源验证装置。

  高能同步辐射光源是前沿基础科学、工程物理和工程材料等研究不可或缺的手段,是世界同步辐射光源领域竞争的制高点。以具备建设全球最高亮度高能同步辐射光源的能力为目标,建设相关验证装置,主要包括:高能量加速器、光束线、实验站等方面的工程性预研和关键部件的工程样机试制,高精度特种磁铁系统、高精度束流位置测控系统、高性能插入件、纳米级硬X射线聚焦系统、超高分辨X射线单色器、纳米定位与扫描装置的试制。该设施建成后,将为我国建设高能同步辐射光源奠定坚实的基础。

  (三)加速器驱动嬗变研究装置。

  长寿命核废料的安全处理处置是影响核电持续发展的瓶颈。加速器驱动次临界反应系统利用散裂中子嬗变核废料,大幅降低核废料放射性寿命,具有安全性高和嬗变能力强等特点,是安全处理核废料的最佳手段之一。为深入研究核废料嬗变过程中的科学问题,突破系列核心关键技术,建设核废料嬗变原理实验研究装置,主要包括:强流质子直线加速器、高功率中子散裂靶、液态金属冷却次临界反应堆三大子系统。该设施建成后,将满足我国长寿命高放核反应堆废料安全、妥善处理处置的研究需求,为我国核能可持续发展提供技术支撑。

  (四)综合极端条件实验装置。

  极端物理条件是拓展物质科学研究空间,发现和研究新物态、新现象、新规律必不可少的手段。针对当前凝聚态物理、化学、材料前沿研究所需的极端条件向综合化、集成化和规模化发展的趋势,围绕为量子物质、功能材料和物态变化动力学过程等研究提供科学手段的目标,建设综合性的物质科学研究极端条件用户装置,主要包括:达到亚毫开温度的极低温系统,高于300吉帕的超高压系统,亚飞秒时间分辨的超快激光系统,以及极低温、超高压、强磁场和超快光场互相结合的集成系统。该设施建成后,将为物质科学研究提供有力支撑。

  (五)强流重离子加速器。

  高流强放射性核束、高功率重离子束团和宽能区重离子束流是探索原子核存在极限和研究原子奇特性质必不可少的手段。围绕短寿命核质量精确测量、放射性束物理、高能量密度物理以及重离子束应用等研究需要,建设强流重离子加速器装置,主要包括:强流离子源、超导直线加速器、大接受度放射性束流线、冷却储存环同步加速器和物理实验终端等。该设施建成后,将为研究原子核存在极限、核结构新现象和新规律、宇宙中重元素起源等重大科学问题提供重要支撑。

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