新华社:北航“月宫365”实验成功再创世界纪录

点击数:    |    加入时间:2018-05-16

新华社2018年5月15日报道:

北航“月宫365”实验成功再创世界纪录

新华社北京5月15日电(记者 李江涛)随着4位志愿者15日走出“月宫一号”实验室,北京航空航天大学“月宫365”实验成功结束,再次刷新了人类密闭生存的世界纪录,实验对人类实现地外长期生存具有重大意义。

5月15日,“月宫一号”实验室内,志愿者高寒(右)和刘慧在收集舱内种植的蔬菜,做出舱准备。

“月宫一号”总设计师、北航教授刘红说,实验于2017年5月10日开始,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,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。

5月15日,“月宫一号”总设计师、北京航空航天大学教授刘红在开舱仪式上致辞。

实验志愿者共有8人,全部为北航学生,他们分为2组,交替入舱,第一班60天,第二班200天,第三班110天,其中第二班时长已打破此前由俄罗斯创造的同类系统中驻留180天的世界纪录。此次出舱时间比原计划延迟了5天,延迟出舱是“故意”模拟的突发状况,且舱内志愿者事先不知情,主要为研究突发状况下他们的心理状态。

5月15日,“月宫一号”实验室内,志愿者刘慧(前)在收集舱内种植的蔬菜,做出舱准备。

据刘红介绍,“月宫一号”所使用的生物再生生命保障技术,是保障人类在月球等地外星球长期生存所需关键技术。其团队经过十年努力研制出我国第一个、世界上第三个空间基地生物再生生命保障地基综合实验装置“月宫一号”,并于2014年5月成功完成持续105天的我国首次长期高闭合度集成实验,使我国成为继俄罗斯、美国后第三个掌握该技术的国家。

5月15日,“月宫一号”实验室内,志愿者刘慧在植物舱内做准备,等候出舱。

人机与环境工程专家、中国工程院院士王浚表示,实验成功对于人类实现在地外长期生存具有重要理论和实践意义。“月宫一号”积累的经验、技术、成果等将为在月球及其他星球长期驻留和飞船星际飞行提供重要的科技支撑。此外,还可探索该项成果在地球特定地区的推广应用,如缺水地区、高原缺氧和交通极不便地区及提高现有透明温室大棚单位容积产量等。

5月15日,“月宫一号”实验室内,志愿者刘慧(前)、胡静斐(后)与其他志愿者在植物舱内等候出舱。

刘红说,下一步将在总结分析实验结果的基础上,研制空间站、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,争取搭载机会,通过天地对比分析,获得矫正参数和模型,进一步为该技术应用于太空奠定技术基础。  

 

5月15日,“月宫一号”实验室内,志愿者刘慧(中)与其他三位志愿者走出舱门。

 

98%、100%:“月宫一号”这些数字有意思

4月21日,北京航空航天大学附属小学的学生在“月宫一号”实验室内观看介绍视频。当日,为迎接“中国航天日”的到来,北京航空航天大学“月宫一号”实验室举行开放日活动。新华社记者 鞠焕宗 摄

15日上午,随着4位志愿者走出“月宫一号”实验室,北京航空航天大学“月宫365”实验成功结束,再次刷新了北航人此前创造的人类密闭生存世界纪录。

这次实验“牛”在哪里?最后4名志愿者为何延迟5天出舱?他们的“月宫”生活如何?带着这些问题,记者采访了“月宫一号”总设计师、北航教授刘红和学生志愿者。

实验历时370天,闭合度高达98%

刘红说,生物再生生命保障系统是保障人类在月球等地外星球长期生存所需关键技术。“月宫一号”是她的团队发明的空间基地生物再生生命保障系统地基综合实验装置,是世界上第一个成功的四生物链环的人工闭合生态系统(人-植物-动物-微生物),系统的闭合度和稳定性均高于之前的俄罗斯、美国的同类系统,而俄、美的系统均为人-植物的两生物链环系统。此前国际上此类系统持续时间最长的是俄罗斯的180天实验。

“月宫一号”一期系统于2014年5月20日完成了我国首次长期多人高闭合度集成实验(3人105天),系统闭合度达97%,氧气和水100%在系统内循环再生,循环再生了55%的食物。

2016年“月宫一号”完成升级和扩建,共有3个舱室,总面积150平方米,总体积500立方米,植物种植面积120平方米。

此次实验于2017年5月10日启动,8名志愿者分批交替进入“月宫一号”,历时370天,成功完成世界上时间最长、闭合度最高的生物再生生命保障系统实验。系统闭合度达98%,氧气和水100%在系统内循环再生,循环再生了80%的食物。这对于人类实现在地外长期生存具有重要的理论和实践意义。

延迟出舱5天为研究志愿者心理状态

许多人会问:“月宫365”实验不是365天吗?怎么又增加了5天?

刚刚出舱的学生胡静斐解释说,其实这是实验的一部分,并不是随便推迟的。在空间站和星球基地,由于各种原因导致宇航员不能按规定日期返回地面的情况很多。意外情况总会发生,即使只有百万分之一的可能,研究人员也会把它考虑进去。

据介绍,此次延迟出舱也是“故意”模拟的突发状况,而舱内志愿者事先完全不知情。舱外负责心理研究的人员让舱内志愿者填一些量表、测试各项生理指标并记录在册,用以分析志愿者面对突发状况时的心理和情绪变化。

“其实我们在舱内发生和经历的每一次‘意外事故’都是实验的重要部分,都是获取宝贵实验数据的来源。之前2组志愿者在舱内200天里发生的几次意外停电,是大家完全没有预料到的‘事故’,但这恰好给了‘月宫一号’和志愿者们一个考验,也给实验增加了数据来源。出舱前几天,我们进行了故障实验,人为设置一些系统故障状况,比如断电、关灯、关空调等,通过相关数据的记录为后续的研究分析做了铺垫。”

胡静斐说:“从志愿者每天的生活起居到粮食蔬菜,甚至于每一次意外的发生,我们都有详细的记录。我们在舱内生活但又不同于一般的日常生活,我们同‘月宫一号’相依相存,我们在不断考验它的承受力,它也在考验着我们的忍耐力,最终我们和‘月宫一号’都承受下来了。”

“月宫”生活快乐而充实

在舱里生活工作的一年多时间,志愿者们从舱中的“极简生活”中找到了许多美妙之处。

“我们每天的工作都是按照工作手册的安排进行。每人都有不同的分工,每天需要做什么都很明确。每天早上起床后,我们会测量血压、体温、血氧浓度、脉搏、体重等身体指标,记录后开始洗漱、做早饭,然后开始一天的实验任务。快到中午时开始做午饭,午饭后大家午休一小时,下午继续实验任务。下午四点会有半个小时的茶歇,吃点东西,最主要的是几个人坐在一起说一下一天的工作情况,有哪些收获、遇到了哪些困难,讨论解决办法。五点半开始准备晚餐,晚餐后大家会处理一些没有完成的实验任务。”

学生刘佃磊说:“晚上大家可以骑单车、看书、听英文广播、写毛笔字、玩飞镖、写论文、跟家人发微信等。晚上十一点我们开始洗漱准备上床睡觉。除了正常的工作外,每周还会做心理测试、脑电测试、取健康样品等。”

与许多人想象的不同,“月宫”里的空气清新无雾霾,负氧离子充足,因为舱内有大量郁郁葱葱的植物,进入植物舱整个人感觉身心放松愉悦。

志愿者吃的全部是自己种植的绿色无公害食物,现摘现做,新鲜安全好吃,烹饪方式没有煎炸和爆炒,多数是蒸、煮、炖,并且严格按照营养学标准摄入相关营养。“我们在舱内包过饺子、做过月饼,在里面做饭是一种乐趣,当你用自己种植的粮食和蔬菜做出以为做不出来的食物时,会有一种巨大的成就感,会开心好一阵子。”刘佃磊说。

志愿者喝的水是植物蒸腾作用回收的冷凝水,饮用前经过多次生物处理和膜过滤,质量比饮水机的水要好很多。他们按时起床、睡觉,按时吃饭、工作,严格遵守健康作息规律。

刘佃磊告诉记者:“我们专心完成实验任务、搞科研,没有外界事物的打扰,内心特别平静,做事效率也特别高,并且会有强烈的满足感和成就感。科研之外我们也会找一些小乐趣,比如我偶尔会变个小魔术,让大家高兴一下。有时我们会一起学习英语、听新闻广播讨论最近的热点话题,这些都成为舱内生活的调剂,带来不少的乐趣。”

编辑:王晴

 

 

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