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“月宫365”创世界纪录
来源:光明日报 作者:姚晓丹 发表时间:2018-01-29 21:47:57
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这些属于遥远太空的梦想,需要多久才能实现?刘红说,实际上,舱内使用的多项技术都可以在地面应用转化。“舱内使用的废物处理技术,就可以对口解决地面的一些污染问题。比如我们的微生物燃料电池技术,目前已经在进行成果转化工作了,它可以在处理废物的同时产出电能。我们还有一些生物传感器,可以检测水质,检测水体生物安全性,保证供水安全。我们还可以把整个系统简化变小,微缩成室内生态屋。可以说,每项技术都可以向产业化方向推进。”

 


1月26日,一组志愿者和二组志愿者在舱内向外挥手致意。新华社记者 罗晓光摄


  在月球长期生存,在火星种出第一颗土豆,在小王子的星球种出玫瑰,在广袤的沙漠、茫茫的深海探索……


  这些可能不再只是科幻电影里的场景。北京航空航天大学用“月宫365”实验告诉我们,如何创建一个外太空的“微型生物圈”,循环往复。


  1月26日上午,北京航空航天大学“月宫一号”实验室举行第二次换班仪式。自2017年7月9日第一次换班以来,4名志愿者刘光辉、伊志豪、褚正佩、王伟已在“月宫一号”实验舱中连续驻留了200天,打破了此前由俄罗斯科研人员创造的在生物再生生命保障系统中连续驻留180天的世界纪录。“月宫一号”的系统闭合度与运行时间也达到国际最高水平。


  密闭200天,慰藉心灵的秘诀是植物


  自实验开始的260天以来,“月宫一号”总体运行情况稳定,各仪器设备工作正常,舱内各种蔬菜粮食作物生长良好,四名志愿者各项生理指标记录准确。“月宫一号”总设计师、首席科学家刘红教授说,“月宫365”实验的主要任务,就是研究一个生物系统如何实现为不同代谢水平的乘员组提供生命保障,并保持系统稳定。


  志愿者代表、“月宫一号”舰长刘光辉在换班仪式现场连线环节向记者介绍,舱内的200天生活很有挑战性,受益匪浅。志愿者褚正佩主要负责植物舱Ⅱ的管理,她介绍了在舱内一天的工作:“上午9点钟,换上工作服,戴上口罩和手套,打开舱门,将植物用剩的液体排出,进入处理箱,测试、补水、补母液,重新打进培植槽。”


  200天的密闭环境,日复一日重复性的工作,心理上的压力如何排解?志愿者们表示,有瑜伽、单车、看电视剧等娱乐手段。刘红表示,缓解压力的一个秘密武器是特定的植物种植。她拿草莓举了个例子:“我们的植物舱种植了30多种植物,分工不同。有的食用,补充人体所需;有的药用,比如荆芥,煮水可以预防治疗感冒;有的就是心理慰藉了,比如草莓,它提供的维C完全可以通过黄瓜等蔬菜补充,但是人们吃到草莓和吃到黄瓜的心情是不一样的。如何用不同的植物放松心情、带来心理慰藉?这是我们其中的一项实验,以后可以推广至民用。”


  地外生存不是梦


  “月宫一号”所使用的生物再生生命保障技术,是保障人类在月球/火星等地外星球长期生存所需关键技术。在这项技术应用到空间探索前,必须进行地面演示验证实验,并通过实验发展系统稳定运行调控技术。


  这个实验最科幻的地方在哪?刘红这样说:“在电影《火星救援》中,有一个情节是在火星上种出了土豆,主人公兴奋不已。实际上我们比他们复杂多了,我们模拟了一个完整的生态系统,是‘人-动物-植物-微生物’四生物链的循环,这也是世界首个四生物链环人工闭合生态系统。”


  仪式上,此前曾完成第一阶段为期60天实验的志愿者刘慧、刘佃磊、胡静斐、高寒在国旗下宣誓,并再次进入实验舱内,完成第三阶段为期105天的实验。按照实验规划,在为期105天的第三阶段实验中,志愿者除日常工作之外,还需要针对各种突发故障进行研究,以进一步测试“月宫一号”的耐冲击性,深挖其发展潜力。


  刘红透露,此次“月宫365”实验结束后,将积极争取我国月球/火星探测器的搭载机会和资源,在月面/火星表面开展小型生物再生生命保障系统试验,通过与地面平行试验的对比分析,获得地面大型系统模拟结果的矫正参数,为未来将地面系统实验获得的设计运行参数应用于月球/火星奠定基础。


  多项技术可落地应用转化


  “月宫365”实验于2017年5月10日开始,260天运行一直平稳,但刘红告诉记者,这其中也发生过“意外”。


  在第二阶段的这200天实验中,志愿者们遇到了意料之外的三次自然停电。植物生长的光合作用来自电灯,温度的调控来自空调,一旦停电,能量的循环就会发生变化,甚至氧气的供应也会产生问题。怎么办?刘红告诉记者,这也是实验最重要的数据之一,“这三次停电无预警,考验了我们应急处理能力,在后续的实验中,我们及时地修正了数据,系统很快又恢复平稳”。


  这些属于遥远太空的梦想,需要多久才能实现?刘红说,实际上,舱内使用的多项技术都可以在地面应用转化。“舱内使用的废物处理技术,就可以对口解决地面的一些污染问题。比如我们的微生物燃料电池技术,目前已经在进行成果转化工作了,它可以在处理废物的同时产出电能。我们还有一些生物传感器,可以检测水质,检测水体生物安全性,保证供水安全。我们还可以把整个系统简化变小,微缩成室内生态屋。可以说,每项技术都可以向产业化方向推进。”


  200个日升日落后,志愿者褚正佩离开了她的“月球桃花源”,令他自豪的是,铺就通往“桃花源”的路,有她的一份力量。

【责任编辑:大米】

标签:“月宫365” 世界纪录 “微型生物圈”

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