“月宮一號(hào)”成功完成中國(guó)首次長(zhǎng)期多人密閉試驗(yàn)

北京航空航天大學(xué)校園內(nèi)，謝倍珍等三位志愿者20日伴隨著眾人的掌聲，從“月宮一號(hào)”密閉艙中走出來，105天的試驗(yàn)獲得成功，標(biāo)志著月球基地生命保障人工閉合生態(tài)系統(tǒng)地基實(shí)驗(yàn)裝置“月宮一號(hào)”成功完成我國(guó)首次長(zhǎng)期多人密閉試驗(yàn)。

“月宮一號(hào)”總設(shè)計(jì)師、北航生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授劉紅說，“月宮一號(hào)”是能與地球媲美的“微型生物圈”，可實(shí)現(xiàn)航天員在遠(yuǎn)離地球的太空長(zhǎng)期生活的目標(biāo)，由1個(gè)綜合艙和2個(gè)植物艙組成，總面積160平方米，總體積500立方米。其中，綜合艙包括居住間、人員交流和工作間、洗漱間、廢物處理和昆蟲間。每個(gè)植物艙分隔為2個(gè)植物間，可根據(jù)不同植物生長(zhǎng)需要獨(dú)立控制環(huán)境條件。

在試驗(yàn)中，栽培篩選出5種糧食作物、15種蔬菜作物、1種水果。利用植物不可食生物量培養(yǎng)黃粉蟲為人提供部分動(dòng)物蛋白。志愿者收獲糧食、蔬菜、水果和黃粉蟲，在系統(tǒng)中自己進(jìn)行加工并食用，而不可食用生物量與人的糞及食物殘?jiān)葟U物一起采用所研發(fā)的生物技術(shù)處理制備類土壤基質(zhì)循環(huán)用于植物栽培。綜合艙中人、動(dòng)物和廢物處理產(chǎn)生的富二氧化碳空氣經(jīng)過凈化后送達(dá)植物艙，供植物光合作用；植物艙產(chǎn)生的富氧空氣經(jīng)空氣凈化后供人和動(dòng)物呼吸，并提供廢物處理所需氧氣。植物艙中植物蒸騰作用產(chǎn)生的冷凝水通過凈化后，一部分由系統(tǒng)補(bǔ)充微量元素后滿足人的生活用水，其余與凈化后的生活廢水和尿液一起用于植物栽培。由此，形成一個(gè)閉環(huán)回路生命保障系統(tǒng)。

據(jù)介紹，“月宮一號(hào)”的核心為生物再生生命保障系統(tǒng)(BLSS)，這是目前世界上最先進(jìn)的閉環(huán)回路生命保障技術(shù)，也是人類實(shí)現(xiàn)在外太空長(zhǎng)期生存的核心技術(shù)。其特點(diǎn)是載人飛行器進(jìn)入外太空后可不再需要或很少需要地面物質(zhì)支持，氧氣、水和食物在系統(tǒng)內(nèi)通過生物技術(shù)實(shí)現(xiàn)再生，航天員可長(zhǎng)期在站內(nèi)工作和生活，使得長(zhǎng)期載人航天和行星探測(cè)成為可能。

自2004年起，北航劉紅教授團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)國(guó)家載人深空探測(cè)重大需求，系統(tǒng)開展了從單元關(guān)鍵技術(shù)到系統(tǒng)基礎(chǔ)理論與系統(tǒng)基礎(chǔ)調(diào)控方法的研究。從“月宮一號(hào)”的理論和技術(shù)研究、艙室系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)、施工組織和質(zhì)量監(jiān)督、系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備安裝、系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試到長(zhǎng)期多人密閉科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)，均由劉紅的26人團(tuán)隊(duì)完成。

劉紅表示，“月宮一號(hào)”是我國(guó)建立的第一個(gè)、世界上第三個(gè)生物再生生命保障地基有人綜合密閉實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，它的建立使我國(guó)在生物再生生命保障領(lǐng)域的研究水平進(jìn)入到國(guó)際先進(jìn)行列，對(duì)保障我國(guó)載人登月、月球基地及火星探測(cè)等航天計(jì)劃的順利進(jìn)行、保障航天員生命安全和生活質(zhì)量具有重大意義。(記者李江濤)