2014年，哈尔滨工业大学被国家发改委正式确认为国家重大科技基础设施项目“空间环境地面模拟设施”牵头建设单位。国家重大科技基础设施是国家基础设施的重要组成部分，是国家为在科学技术前沿取得重大突破，解决经济社会发展和国家安全中的战略性、基础性和前瞻性科技问题而投资建设，在长期运行中，为科技界和社会开放共享的大型科学技术研究设施，简称“大科学工程”。

哈尔滨工业大学大科学工程建设项目“空间环境地面模拟设施”的目标是：探索在空间环境下人类活动所引发的新现象和新规律；揭示空间环境因素作用下物质结构演化的基本规律和各种环境耦合效应的物理本质；健全材料/器件空间服役行为的理论分析方法和评价体系；实现基础理论的原始创新与航天材料/器件的自主可控；引领国际空间科学与航天技术基础研究的发展趋势。“空间环境地面模拟设施”将构建国际领先水平的、具备高时空分辨率的原位/半原位动态分析手段的空间综合环境模拟平台；形成国际领先的空间环境及其与物质作用科学的研究条件和能力，支撑我国空间基础科学研究和航天技术的原始创新水平的提升；填补我国在大型空间综合环境模拟设施、综合性空间环境与物质相互作用科学研究平台的空白；将带动飞行器设计、材料、力学、控制、微电子、光学、能源、生命、食品等多学科的交叉融合与发展。

2015年9月21日，国家发展改革委员会下发《国家发展改革委关于空间环境地面模拟装置国家重大科技基础设施项目建议书的批复》（发改高技[2015]2151号）文件，批准“空间环境地面模拟装置”项目建议书，装置建设进入可行性研究阶段。

2017年1月6日，国家发展和改革委员会下发《国家发展改革委关于空间环境地面模拟装置国家重大科技基础设施项目可行性研究报告的批复》（发改高技[2017]24号）文件，对“空间环境地面模拟装置”项目可行性研究报告进行批复，并将其列入国家高技术产业发展项目计划。

2017年3月，完成国家评审中心组织的“初步设计及概算”的评审工作，5月2日获得国家发展和改革委员会的概算批复（《国家发展改革委关于核定空间环境地面模拟装置国家重大科技基础设施项目初步设计概算的通知》，发改投资[2017]826号），6月29日获得2017年度拨款。

2017年8月29日，空间环境地面模拟装置国家重大科技基础设施建设工作研讨会在黑龙江省工业技术研究院召开，由哈尔滨工业大学与中国航天科技集团公司共建的大科学工程项目正式开工建设，标志着项目的全面启动。