華媒:365天,在封閉的"月宮一號"里如何生活

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據《科技日報》報道,10日上午,在和校長老師合影之後,北京航空航天大學博士生劉慧和其他三名學生一起步入了"月宮一號"實驗艙。在這個不與外界發生氣體交換的密閉空間,為期一年的"月宮365"計劃正式開啓。這項實驗要解決的問題是,未來載人深空探測,宇航員在高閉合度裝置中如何實現自給自足。

"月宮一號"是北京航空航天大學研制的國內第一個、世界第三個空間基地生命保障地基綜合實驗裝置。它由一個綜合艙和兩個植物艙組成。綜合艙面積42平方米,高度2.5米,每個植物艙面積50-60平方米,高度3.5米。綜合艙中包括4間臥室、飲食交流工作間、洗漱間、廢物處理和動物養殖間。2014年成功進行了我國首次長期高閉合度集成試驗,密閉試驗持續了105天。

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"生物再生式生命保障技術"是當今世界上最先進的閉環迴路生命保障技術,是未來月球、火星基地等載人深空探測所需的十大關鍵技術之一,且由於其難度和複雜性高而優先級最高。"月宮一號"正是為了研究和驗證相關技術而建的實驗裝置。
通俗來講,"月宮一號"是一個能與地球媲美的"微型生物圈"。"目前的神舟飛船系統都是在近地軌道飛,宇航員的物資都是攜帶上去的。""月宮一號"總設計師劉紅說,由於成本和技術因素,將來人類在月球、火星等深空建立基地時不太可能靠攜帶物品來滿足生活,那就可以通過建立這樣的高閉合度裝置,實現自給自足。
劉紅介紹道,在上次實驗基礎上,"月宮一號"的軟硬件都進行了升級,"月宮365"計劃的主要目的是明晰在不同代謝水平的成員組合變換、遭遇超高負荷衝擊及停電故障等情況下生物再生生命保障系統的魯棒性,進一步驗證和完善系統長期穩定運行的調控技術,並研究該生物系統的可靠性評價方法。北京航空航天大學校長徐惠彬院士說,這次大科學實驗室將為我國載人深空探測的生命保障研究提供更加先進的理論和技術支撐。


"以前國際上進行的都是植物和人兩生物鏈環的人工生態系統實驗,我們發明的是世界上第一個植物、動物、微生物和人四生物鏈環的人工生態系統,這次實驗是目前世界上時間最長、閉合度最高的生物再生生命保障系統實驗。"劉紅說。
閉合度最高意味著甚麼?"比如一個人需要100公斤食物,有97公斤可以通過這個系統來滿足,那麼閉合度就是97%,這也是我們上次實驗達到的目標,當時這已經是最先進的水平,這次我們希望能達到98%。"劉紅告訴科技日報記者。


本次實驗為4人365天,艙內實驗志願者共有8名,分為2組,設置3班。1組值第一班,持續時間60天,2組值第二班,持續時間200天,1組再值第三班,持續時間105天。也就是說,除了帶一些肉食、佐料以及需要給植物補充的營養液外,艙里的四人團隊要完全依靠艙內物資生活。

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志願者在裡面都吃些甚麼呢?"糧食作物有小麥、大豆、花生、玉米、油莎豆,蔬菜有十幾種,水果有草莓。"志願者劉光輝告訴科技日報記者,他們需要將小麥磨成粉,再製作成食物。記者在"月宮一號"的宣傳冊里看到,黃粉蟲也是一種食物,可以炒熟食用,也可以磨成粉加到麵粉里製作成麵包。記者在艙外看到,為了這次"月宮365"計劃,艙內提前種植的植物長勢喜人,都可以食用了。總之,有了這套裝置,以後前往火星的人們再不用像馬特·達蒙那樣艱苦地種土豆了。
工作人員告訴記者,志願者的選拔主要看身體、心理素質以及學生的科研方向與"月宮一號"里各項試驗的契合度。

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