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月宫365实验正式启动植物工厂助力中国航天事业腾飞

2021-08-03 来源:柳州机械信息网

5月10日,第一组两名参与实验的志愿者在“月宫一号”的植物舱内向舱外致意。

近年来,中国航天事业飞速发展,登月计划、空间站计划等备受瞩目,而要实现航天员长期在外太空,甚至在外星球工作和生活的一个重要前提,就是建立一个有足够氧气、水和食物的,类似于地球的生态环境。5月10日,“月宫365”计划在北京航空航天大学正式启动,开始了为期365天的多人次密闭实验。

“月宫365”计划正式启动 首次建立四生物链环系统

“月宫一号”是我国第一个、世界第三个空间基地生命保障地基综合实验装置,早在2014年5月,它就完成了长达105天的我国首次长期多人密闭实验。10日开启的“月宫365”计划,时间更长,人次更多,闭合度也更高。

“月宫一号”总设计师首席科学家、北航生物与医学工程学院教授刘红介绍,此前国际上俄、美建立的都是植物和人的两生物链环系统,而我国此次建立的四生物链环的系统,包括植物、动物、微生物和人,这样的系统稳定性和闭合度都会大幅度地提高,这也是世界上首次。

营造与地球媲美的微型生物圈,为诸多航天计划提供理论和数据支持

据“月宫一号”总设计师、首席科学家、北京航空航天大学生物与医学工程学院教授刘红介绍,“月宫一号”是能与地球媲美的微型生物圈,可实现航天员在远离地球的太空长期生活的目标,由1个综合舱和2个植物舱组成。其中,综合舱包括居住间、人员交流和工作间、洗漱间、废物处理和昆虫间,植物舱可根据不同植物生长需要独立控制环境条件。

刘红接受媒体采访

从2014年1月到5月,“月宫一号”曾成功进行了我国首次长期高度闭合度集成试验。那次试验持续了105天,栽培筛选出5种粮食作物、15种蔬菜作物、1种水果。志愿者收获粮食、蔬菜、水果、黄粉虫,在系统中自己进行加工并食用,而食物残渣等废物采用所研发的生物技术,处理制备类土壤基质循环用于植物栽培。由此,形成一个闭环回路生命保障系统。

而此次实验将长达365天,舱内志愿者共8名,分为两组,一组持续时间60天,二组持续时间200天,一组再值第三班时持续105天。首批入舱志愿者刘慧介绍,这次的实验时间大大延长,而且相较于上次栽培的植物种类,又增加了土豆,茄子等新品种。

“此次实验目的是明晰在不同代谢水平的乘员组合变换、超高负荷冲击、遭遇停电故障等的情况下,生物再生生命保障系统的抗变换性,进一步验证和完善系统长期稳定运行的调控技术,并研究该生物系统可靠性的评价方法。”刘红表示。

“对于身处太空的宇航员来说,每延长一天,都是极端的考验。这次实验所积累的数据,将会对未来保障我国载人登月、月球基地及火星探测等航天计划的顺利进行提供重要的理论和数据支持。”北京航空航天大学校长徐惠彬院士介绍。

实时观测志愿者在“月宫一号”内一举一动

在简短的仪式之后,首批志愿者进入“月宫一号”,实验正式开始。志愿者进入“月宫一号”以后,他们的工作和生活将通过监控系统进行实时观测,外面的人可以通过电话和志愿者沟通。

“月宫365”计划志愿者的第一餐打算做馒头,从把收获麦子,到把麦子磨成面粉,再到做成馒头,这一系列过程均在密闭空间内完成。

“目前,世界上只有美国和俄罗斯掌握该技术,经过这几年的实验,我们国家的这套生物再生生命保障系统的闭合度已经超越美国和俄罗斯,成为世界最高。”刘红介绍,2014年在“月宫一号”的人工闭合生态系统里,总闭合度达到了97%,而此次会争取达到98%。

有专家评价,“月宫一号”实验团队利用此次“月宫365”大科学实验,将要验证和探索多项深空探测生命保障技术,推动中国航天深空探测技术的发展,是完成世界生物再生生命保障系统中国领航的重要契机。

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