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志愿者370天后走出“月宫” “月宫”种植蔬菜首次出舱

时间:2018-5-16 9:08:28 来源:北京晨报

  5月15日,北京航空航天大学校内,备受关注的“月宫一号”再次缓缓开启舱门,刘慧(舰长)、刘佃磊、胡静斐、高寒4位志愿者微笑着走出“月宫”,手中还拿着亲手在“月宫”内种植的胡萝卜、西红柿等。至此,“月宫一号”内进行的为期365+5天、世界上时间最长的“月宫365”实验获得成功。 “月宫一号”总设计师、“月宫365”实验首席科学家刘红教授告诉北京晨报记者,该实验意味着人类在月球等地外星球上生存一年是没有问题的。

  “月宫”种植蔬菜首次出舱

  4名志愿者出舱时,手中还拿着亲手在“月宫”种植的大豆、小麦、胡萝卜、西红柿、草莓等作物。刘红教授说,舱内一共种植了35种植物,其中30种是蔬菜,蔬菜也是实验以来首次出舱。

  舱内空间约150平方米,综合舱居住面积约42平方米,4人居住6室1厅(4间卧室,1洗漱间,1固废间,1集客厅、工作间、厨房、餐厅多功能一体的交流间)。两个大植物园——植物舱I和植物舱II,占地约100平方米,附带储藏室。

  “月宫”内部光环境有讲究。工作区和休息区照明采用LED光源,其环保节能、光照均匀的优点,适用于生保系统的长期高效运行。

  植物舱Ⅰ的小麦主要栽培于三层植物架上,栽培面积共60平方米,分30批。这30批小麦并不是同一时间种的,而是按照一定时间间隔分批种植,因此能看见处于不同生长周期的小麦。由于小麦处于不同状态,它们的光合作用速率也不一样。因此每次收获之后要马上再次播种,保证生长周期内各个状态的连续性,也保证光合作用吸收二氧化碳呼出氧气的稳定性与持续性。

  健身单车是月宫一号舱内志愿者的日常锻炼器械。在空间站或者月球基地等微重力环境下,人体的肌肉系统与骨骼系统会发生一些变化,最典型的表现就是腿部肌肉萎缩以及骨质疏松。月宫365实验计划是针对载人月球基地及火星探测等航天计划而开展的综合性实验,与真正的航天任务有很大的共同性。单车在月宫365实验中还承担了一项重要任务,那就是测试志愿者们在不同阻尼下骑行的呼吸状态,这样可以更精确与定量化地描述代谢水平与身体健康状态,这对载人航天生命保障技术研究具有重要意义。

  比原定计划延迟五天出舱

  据介绍,“月宫365”实验于2017年5月10日开始,至2018年5月15日出舱,共历时370天,是世界上时间最长、闭合度最高的生物再生生命保障系统实验。其主要任务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。此次出舱时间比原定计划延迟了五天,是“故意”模拟的突发状况,舱内志愿者事先并不知情,意在观察志愿者的心理状态。实验志愿者共有8名,分为2个乘员组,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,已打破此前由俄罗斯创造的同类系统中最长驻留180天的世界纪录;1组再值第三班,持续时间105天。1组志愿者为刘慧(舰长)、刘佃磊、胡静斐、高寒4人,2组志愿者为刘光辉(舰长)、伊志豪、褚正佩、王伟4人。此次出舱为1组4名志愿者,标志着“月宫365”实验顺利完成。

  研制探测器搭载小型生物

  刘红教授介绍,“月宫365”实验的闭合度水平超越了我们2014年创造的世界纪录,达到了98%。在世界上首次建立了系统长期稳定运行的生物调控技术,并通过实验过程中不同代谢水平的乘员组换班更替、停电及设备故障冲击等突发状况验证了该技术的有效性;分析了不同工况下生物再生生命保障系统的稳定性,明确了影响生物再生生命保障系统的可靠性的关键因素;发明了模拟自然光变换调节人体生物节律和情绪技术和设备;并建立了植物长期连续高效栽培技术、营养液长期循环利用净化和调配技术。

  “月宫365”实验,实现了闭合度和生物多样性更高的“人-植物-动物-微生物”四生物链环人工闭合生态系统的长期稳定循环运转,且保持了人员身心健康。这对于人类实现在地外长期生存无疑是具有重要理论和实践意义的一大步。

  刘红教授透露,下一步将在总结分析实验结果的基础上,进行空间站、月球/火星探测器搭载的小型生物再生生命保障系统实验装置研制,争取搭载机会,通过天地对比分析,获得矫正参数和模型,进一步为该项技术应用于太空奠定坚实的技术基础。


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