10日上午，在和校長老師合影之后，北京航空航天大學(xué)博士生劉慧和其他三名學(xué)生一起步入了“月宮一號”實驗艙。在這個不與外界發(fā)生氣體交換的密閉空間，為期一年的“月宮365”計劃正式開啟。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(xiàn)自給自足。

“月宮一號”是北京航空航天大學(xué)研制的國內(nèi)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(yǎng)殖間。2014年成功進(jìn)行了我國首次長期高閉合度集成試驗，密閉試驗持續(xù)了105天。

“生物再生式生命保障技術(shù)”是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的閉環(huán)回路生命保障技術(shù)，是未來月球、火星基地等載人深空探測所需的十大關(guān)鍵技術(shù)之一，且由于其難度和復(fù)雜性高而優(yōu)先級最高。“月宮一號”正是為了研究和驗證相關(guān)技術(shù)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(tǒng)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(shè)計師劉紅說，由于成本和技術(shù)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(xiàn)自給自足。

劉紅介紹道，在上次實驗基礎(chǔ)上，“月宮一號”的軟硬件都進(jìn)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(fù)荷沖擊及停電故障等情況下生物再生生命保障系統(tǒng)的魯棒性，進(jìn)一步驗證和完善系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的調(diào)控技術(shù)，并研究該生物系統(tǒng)的可靠性評價方法。北京航空航天大學(xué)校長徐惠彬院士說，這次大科學(xué)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(jìn)的理論和技術(shù)支撐。

“以前國際上進(jìn)行的都是植物和人兩生物鏈環(huán)的人工生態(tài)系統(tǒng)實驗，我們發(fā)明的是世界上第一個植物、動物、微生物和人四生物鏈環(huán)的人工生態(tài)系統(tǒng)，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(tǒng)實驗。”劉紅說。

閉合度最高意味著什么？“比如一個人需要100公斤食物，有97公斤可以通過這個系統(tǒng)來滿足，那么閉合度就是97%，這也是我們上次實驗達(dá)到的目標(biāo)，當(dāng)時這已經(jīng)是最先進(jìn)的水平，這次我們希望能達(dá)到98%。”劉紅告訴科技日報記者。

本次實驗為4人365天，艙內(nèi)實驗志愿者共有8名，分為2組，設(shè)置3班。1組值第一班，持續(xù)時間60天，2組值第二班，持續(xù)時間200天，1組再值第三班，持續(xù)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(yǎng)液外，艙里的四人團(tuán)隊要完全依靠艙內(nèi)物資生活。

志愿者在里面都吃些什么呢？“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。”志愿者劉光輝告訴科技日報記者，他們需要將小麥磨成粉，再制作成食物。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，也可以磨成粉加到面粉里制作成面包。記者在艙外看到，為了這次“月宮365”計劃，艙內(nèi)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，以后前往火星的人們再不用像馬特·達(dá)蒙那樣艱苦地種土豆了。

工作人員告訴記者，志愿者的選拔主要看身體、心理素質(zhì)以及學(xué)生的科研方向與“月宮一號”里各項試驗的契合度。（記者 操秀英）

“月宮365”計劃啟動 8名志愿者將體驗實驗艙內(nèi)封閉生活

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