為期105天有助實現(xiàn)航天員太空長期生活今天,在北京航空航天大學(xué)校園內(nèi),謝倍珍、董琛、王敏娟三位志愿者在眾人的歡呼聲中,從“月宮一號”密閉艙中走出。至此,他們在“月宮一號”內(nèi)進(jìn)行的為期105天的科學(xué)試驗獲得圓滿成功。 據(jù)了解,“月宮一號”是我國建立的第一個、世界上第三個生物再生生命保障地基有人綜合密閉實驗系統(tǒng)。人類生活所必需的物質(zhì),如氧氣、水和食物,可在該系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)再生,為人類提供類似地球生態(tài)環(huán)境的生命保障。這個能與地球媲美的“微型生物圈”,能實現(xiàn)航天員在遠(yuǎn)離地球的太空長期生活的目標(biāo)。 “月宮一號”總設(shè)計師、北航生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授劉紅介紹說,“月宮一號”分兩期建設(shè),目前建成的是一期,包含一個60平方米的植物艙和一個42平方米的綜合艙,總體積約300立方米。 其中,植物艙分隔為2個植物間,可根據(jù)不同植物的生長需要獨立控制環(huán)境條件;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。此后,二期將再升級并擴(kuò)建1個植物艙,可滿足4人更高閉合度的生命保障需求,總面積為160平方米,總體積500立方米。 據(jù)悉,“月宮一號”的核心即生物再生生命保障系統(tǒng)(BLSS),是目前世界上最先進(jìn)的閉環(huán)回路生命保障技術(shù),也是人類實現(xiàn)在外太空長期生存的核心技術(shù)。
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資料圖:三位乘員從“月宮一號”密閉艙中走出來。
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資料圖:三位乘員謝倍珍(艦長)、董琛、王敏娟伴隨著眾人的掌聲,微笑著從“月宮一號”密閉艙中走出來。 其特點是載人飛行器進(jìn)入外太空后,可以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)實現(xiàn)再生,航天員可長期在站內(nèi)工作生活。這使得長期載人航天和行星探測成為可能。 自2004年起,劉紅團(tuán)隊瞄準(zhǔn)國家載人深空探測重大需求,系統(tǒng)開展了BLSS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。2013年10月,他們研制出地基綜合試驗系統(tǒng)——“月宮一號”,并在2014年1~5月成功進(jìn)行我國首次長期高閉合度集成試驗。 據(jù)劉紅介紹,此次試驗栽培篩選出5種糧食作物、15種蔬菜作物和1種水果,并利用植物不可食生物量培養(yǎng)黃粉蟲為人提供部分動物蛋白。同時,試驗實現(xiàn)了在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)再生100%的氧氣和水以及55%的食物,總閉合度達(dá)97%。 通過此次試驗,確立了BLSS設(shè)計構(gòu)建方法,初步建立了系統(tǒng)中物質(zhì)動態(tài)平衡調(diào)控技術(shù)、共生植物優(yōu)化配置與動植物高效培養(yǎng)技術(shù)以及廢物高效循環(huán)利用技術(shù),發(fā)現(xiàn)了新的氣體平衡調(diào)控方法和空氣中二氧化碳濃度變化對植物暗呼吸、光合及人呼吸的影響量化規(guī)律,同時明確了BLSS今后的研究發(fā)展方向。
中科院空間科學(xué)中長期規(guī)劃生命科學(xué)領(lǐng)域責(zé)任專家、中科院微生物所研究員劉志恒表示,作為目前世界上最先進(jìn)的地基試驗系統(tǒng)之一,“月宮一號”的建立使我國在生物再生生命保障領(lǐng)域的研究水平進(jìn)入國際最先進(jìn)行列,對保障我國載人登月、月球基地及火星探測等航天計劃的順利進(jìn)行,保障航天員生命安全和生活質(zhì)量具有重大意義。 中國在地球建月宮一號:移居月球不再是夢! 嫦娥三號探測器探訪月球,“嫦娥”和“玉兔”在“月宮”中互拍,人類什么時候也可以在月球上長期生存? 鮮為人知的是,我國地面隱藏著一個剛建成的“月宮一號”,正在為此做著超前準(zhǔn)備。 媒體報道,“因為月球高輻射和微重力的環(huán)境在地球上極難模擬,目前地面實驗只是在做生命保障系統(tǒng)的封閉性物質(zhì)循環(huán)實驗上完善?!? 負(fù)責(zé)人劉紅教授介紹,為滿足實驗人員生命需要,密閉的“月宮一號”中種植糧食、水果和蔬菜。
人類移居月球想象圖
資料圖:受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成實驗平臺內(nèi)的植物。 美國宇航局近日傳出2015年“帶植物去月球”的計劃,而我國在近20年的研究中,已經(jīng)完成了人和植物封閉共存的部分自給自足小型實驗,小麥、水稻、大豆、花生、甜椒、胡蘿卜、西紅柿、芫荽等十余種蔬菜糧食也已經(jīng)通過了模擬環(huán)境的考驗,等待著到月球生長的那天。
負(fù)責(zé)人劉紅透露,在寬闊的“月宮一號”,不僅種有蔬菜,還將有糧食和水果,滿足實驗人員的全部氣體、水和食物的需要。 |
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