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365天,在封闭的“月宫一号”里如何生活
2017-05-11 阅读次数:

  10日上午,在和校长老师合影之后,北京航空航天大学博士生刘慧和其他三名学生一起步入了“月宫一号”实验舱。在这个不与外界发生气体交换的密闭空间,为期一年的“月宫365”计划正式开启。这项实验要解决的问题是,未来载人深空探测,宇航员在高闭合度装置中如何实现自给自足。

  “月宫一号”是北京航空航天大学研制的国内第一个、世界第三个空间基地生命保障地基综合实验装置。它由一个综合舱和两个植物舱组成。综合舱面积42平方米,高度2.5米,每个植物舱面积50—60平方米,高度3.5米。综合舱中包括4间卧室、饮食交流工作间、洗漱间、废物处理和动物养殖间。2014年成功进行了我国首次长期高闭合度集成试验,密闭试验持续了105天。

  “生物再生式生命保障技术”是当今世界上最先进的闭环回路生命保障技术,是未来月球、火星基地等载人深空探测所需的十大关键技术之一,且由于其难度和复杂性高而优先级最高。“月宫一号”正是为了研究和验证相关技术而建的实验装置。

  通俗来讲,“月宫一号”是一个能与地球媲美的“微型生物圈”。“目前的神舟飞船系统都是在近地轨道飞,宇航员的物资都是携带上去的。”“月宫一号”总设计师刘红说,由于成本和技术因素,将来人类在月球、火星等深空建立基地时不太可能靠携带物品来满足生活,那就可以通过建立这样的高闭合度装置,实现自给自足。

  刘红介绍道,在上次实验基础上,“月宫一号”的软硬件都进行了升级,“月宫365”计划的主要目的是明晰在不同代谢水平的成员组合变换、遭遇超高负荷冲击及停电故障等情况下生物再生生命保障系统的鲁棒性,进一步验证和完善系统长期稳定运行的调控技术,并研究该生物系统的可靠性评价方法。北京航空航天大学校长徐惠彬院士说,这次大科学实验室将为我国载人深空探测的生命保障研究提供更加先进的理论和技术支撑。

  “以前国际上进行的都是植物和人两生物链环的人工生态系统实验,我们发明的是世界上第一个植物、动物、微生物和人四生物链环的人工生态系统,这次实验是目前世界上时间最长、闭合度最高的生物再生生命保障系统实验。”刘红说。

  闭合度最高意味着什么?“比如一个人需要100公斤食物,有97公斤可以通过这个系统来满足,那么闭合度就是97%,这也是我们上次实验达到的目标,当时这已经是最先进的水平,这次我们希望能达到98%。”刘红告诉科技日报记者。

  本次实验为4人365天,舱内实验志愿者共有8名,分为2组,设置3班。1组值第一班,持续时间60天,2组值第二班,持续时间200天,1组再值第三班,持续时间105天。也就是说,除了带一些肉食、佐料以及需要给植物补充的营养液外,舱里的四人团队要完全依靠舱内物资生活。

  志愿者在里面都吃些什么呢?“粮食作物有小麦、大豆、花生、玉米、油莎豆,蔬菜有十几种,水果有草莓。”志愿者刘光辉告诉科技日报记者,他们需要将小麦磨成粉,再制作成食物。记者在“月宫一号”的宣传册里看到,黄粉虫也是一种食物,可以炒熟食用,也可以磨成粉加到面粉里制作成面包。记者在舱外看到,为了这次“月宫365”计划,舱内提前种植的植物长势喜人,都可以食用了。总之,有了这套装置,以后前往火星的人们再不用像马特·达蒙那样艰苦地种土豆了。

  工作人员告诉记者,志愿者的选拔主要看身体、心理素质以及学生的科研方向与“月宫一号”里各项试验的契合度。

  (科技日报北京5月10日电)

  责任编辑:符雪苑
 

作者:本报记者 操秀英 文章来源:科技日报(2017-05-11)
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