志愿者在艙內(nèi)收集數(shù)據(jù) “月宮365”實(shí)驗工作人員供圖
1月26日,一組志愿者和二組志愿者在艙內(nèi)向外揮手致意。新華社記者 羅曉光攝
新華社北京1月28日電?
新華社記者李江濤、呂秋平
1月26日,北京航空航天大學(xué)“月宮365”實(shí)驗舉行第二次換班儀式。自去年7月9日第一次換班以來,4名志愿者已在“月宮一號”實(shí)驗艙中連續(xù)駐留200天,打破了此前由俄羅斯科研人員創(chuàng)造的在生物再生生命保障系統(tǒng)中連續(xù)駐留180天的世界紀(jì)錄。
開展“月宮365”實(shí)驗有哪些重大意義?已出艙的志愿者們情況如何?最后階段的實(shí)驗有哪些內(nèi)容?帶著這些問題,記者專訪了北京航空航天大學(xué)“月宮一號”總設(shè)計師劉紅教授。
問:請介紹下“月宮365”實(shí)驗的重大意義。
劉紅:生物再生生命保障系統(tǒng)是人類實(shí)現(xiàn)在地外長期自治生存必須的關(guān)鍵技術(shù),具有較高復(fù)雜性和難度。人類在未來進(jìn)行載人深空探測,構(gòu)建月球、火星基地,需要生物再生生命保障系統(tǒng),原位循環(huán)再生人類生存所需的氧氣、水和食物。
這項技術(shù)在應(yīng)用到空間前,要在地面構(gòu)建地基模擬實(shí)驗驗證系統(tǒng),建立系統(tǒng)集成技術(shù),進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)控技術(shù)研究。“月宮365”實(shí)驗的主要任務(wù)就是研究一個生物系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)為不同代謝水平的乘員組提供生命保障,并保持系統(tǒng)穩(wěn)定。
2013年10月,由劉紅率領(lǐng)團(tuán)隊集成所取得的理論和技術(shù)研制出地基綜合實(shí)驗系統(tǒng)——“月宮一號”。
問:請介紹下“月宮一號”的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行情況。
答:“月宮一號”一期包括1個綜合艙和1個植物艙,總面積100平方米,總體積300立方米,可滿足3人生命保障需求。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。植物艙分隔為2個植物間,可根據(jù)不同植物生長需要獨(dú)立控制環(huán)境條件。“月宮一號”首次長期高閉合度集成試驗中,在植物艙中完全人工控制的環(huán)境下,乘員們栽培了5種糧食作物、15種蔬菜作物、1種水果。
乘員們收獲糧食、蔬菜、水果和黃粉蟲,自己加工并食用。綜合艙中人、動物和廢物處理產(chǎn)生的富二氧化碳空氣經(jīng)凈化后送達(dá)植物艙,供植物光合作用;植物艙中,植物光合作用產(chǎn)生的富氧空氣凈化后送到綜合艙供人和動物呼吸,并提供廢物處理所需氧氣;植物蒸騰作用產(chǎn)生的冷凝水通過凈化后,一部分經(jīng)系統(tǒng)補(bǔ)充微量元素后送到綜合艙滿足人的生活用水,其余與凈化后的生活廢水和尿液一起用于植物栽培。由此,形成一個閉環(huán)生命保障系統(tǒng)。
2014年5月,“月宮一號”成功完成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,閉合度達(dá)到了97%,循環(huán)再生了100%的氧氣和水、55%的食物。這為我國空間站設(shè)計提供了重要實(shí)驗支撐。
經(jīng)過升級后,如今的“月宮一號”由1個綜合艙和2個植物艙組成,總面積150平方米,總體積500立方米,可實(shí)現(xiàn)4人所需的全部氧氣和水、大部分的食物在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)再生。
問:請介紹這一實(shí)驗開展的情況。
答:去年5月10日,“月宮365”實(shí)驗開始,大學(xué)生們將分批在“月宮一號”中生活365天,深入研究多個新的理論和技術(shù)問題,持續(xù)完善和發(fā)展保障人類在月球和火星等地外星球長期生存所需技術(shù)。
自實(shí)驗開始的260天以來,“月宮一號”總體運(yùn)行情況穩(wěn)定,各儀器設(shè)備工作正常,艙內(nèi)各種蔬菜糧食作物生長良好,志愿者們各項生理指標(biāo)記錄準(zhǔn)確。
問:大學(xué)生們在艙內(nèi)工作和生活的情況如何?
答:主要分為科研、日常工作和生活三部分??蒲胁糠?,他們一周要填3次問卷(每次兩個),取樣3次(唾液/尿/便)。每天要測量體重、體溫、血壓等健康指標(biāo),除體重外,都是早晚各測一次且準(zhǔn)確記錄在冊。
工作部分,根據(jù)植物栽培制度,如小麥,每周就要收獲3次。按照分工每人每天都有自己的工作,包括處理尿液、補(bǔ)充植物營養(yǎng)液等。
他們的艙內(nèi)生活每天基本相同,包括吃飯、娛樂、自由時間、休息。生活很充實(shí),可以上網(wǎng)、發(fā)微信、看視頻、玩飛鏢,4個人生活在“同一屋檐下”,一起勞作、吃飯,如同4個“親兄妹”。
問:26日出艙的大學(xué)生情況如何?
答:他們將在醫(yī)院進(jìn)行1個月的醫(yī)學(xué)觀察,目前看,身體、心理等狀況都很正常。
問:最后一個階段的實(shí)驗有哪些內(nèi)容?
答:目前整個實(shí)驗已完成了70%。按照規(guī)劃,為期105天的第三階段實(shí)驗中,志愿者除日常工作外,還需要針對各種突發(fā)故障進(jìn)行研究,以進(jìn)一步測試“月宮一號”的耐沖擊性,深挖其發(fā)展?jié)摿Α?/p>
春節(jié)很快就要到了,除夕當(dāng)天,艙里的學(xué)生們會包餃子,看春晚視頻,還要和家人視頻連線,不會孤獨(dú)的。我們在艙外有由30名教授和研究生組成的科研團(tuán)隊,每天實(shí)行24小時值班。春節(jié)期間,他們都要堅守崗位,不能放假,等5月實(shí)驗結(jié)束我們再好好慶祝。
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