3名志愿者“月宫”闭关105天出舱 舱内主要吃虫

中国新闻 京华时报 2014年05月21日 04:38 A-A+
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　　开舱之前，可以透过舱门玻璃看见里面三名研究人员向外界打招呼。京华时报记者王苡萱摄

　　京华时报记者张晓鸽

　　昨天，“月宫一号”正式开舱。3位在面积仅百余平米的密闭舱中前后生活105天的北航志愿者微笑走出。这不仅意味着此次科学实验获得圆满成功，也标志着我们离“天宫梦”的实现更进了一步。作为我国第一个、世界第三个生物再生生命保障地基有人综合密闭实验系统——“月宫一号”的建立，为我国未来的空间站作业、月球探测提供了技术基础，有望在未来进行更长时间、更远距离的深空探测。

　　□现场

　　一出舱就送上礼物

　　昨天上午，记者来到“月宫一号”所在地。椭圆形的舱室与外界全部隔离，通过舱上的窗户，可以看到，植物舱里充满了“田园气息”，各类绿植生机盎然，各种蔬菜清晰可见。

　　上午10点18分，伴随着众人的掌声，已经在“月宫一号”待了105天的谢倍珍、王敏娟和董琛微笑着走出舱门，三人还笑眯眯地第一时间向大家送上了自己的礼物。

　　“这是我们自己培育出来的蔬菜和粮食，有毛豆、胡萝卜、生菜、小麦……”听着谢倍珍如数家珍似的介绍着这些珍贵的礼物，现场观众沸腾了。

　　“终于呼吸到了外面的空气，感觉怎么样？”现场有人大声发问，王敏娟幽默地回答说，“里面PM2.5比外面低多了！”

　　一男两女各有分工

　　记者了解到，这次参与“月宫一号”实验的共有三位志愿者，他们都来自北京航空航天大学。其中，北航的青年教师谢倍珍是“月宫一号”的“舰长”，博士研究生董琛和王敏娟是“舰员”，董琛是唯一的男生。在105天的密闭生活中，三人通力合作，完成了整个科研实验。

　　早晨7：30，三位舱员的一天从吃早餐正式启动。王敏娟是“月宫一号”的大厨，负责三人的日常饮食。

　　吃完早餐后，谢倍珍需要收集所有人的尿液，蒸发回收水分和氮素。董琛则进入植物舱，为麦子灌溉营养液。董琛介绍，“月宫一号”里种植了大约40平方米的麦子，这些麦子是分10批种下的，约70天成熟。也就是说，每7天就有一批麦子成熟，做成粮食后三个人可以吃一周。而王敏娟则负责照料29平方米的蔬菜和水果，采用了无土栽培的技术。

　　主要肉源系黄粉虫

　　中午12点吃午饭，下午1点到2点午休，这是三人必须遵守的规定。谢倍珍介绍，下午2点后，他们会在植物舱观看各种粮食、蔬菜和水果的生长状态，并测量一些参数，然后就要继续处理尿液、饲养黄粉虫。

　　谢倍珍介绍，舱内有事先储存好的肉类，三人每餐有80g瘦肉，猪肉、牛肉、鸡肉都有。除此之外，她所饲养的黄粉虫，是三人的主要肉食来源。

　　“黄粉虫能吃吗？”现场有人忍不住问，谢倍珍笑着说，前期会有一些障碍，但其实之前在实验室就研究过，也吃过，所以还算能接受。

　　“或者油炸直接吃，或者磨碎夹在面包、馒头里吃，吃起来有些像薯条，味道还是很不错的，没有异味。”谢倍珍笑着说。

　　为了保障空气质量，在舱内三人炒菜比较少，爆炒更是不允许，所以一般不等油热就凉拌，用芥末或辣椒调节味道。王敏娟坦言，进舱后大约1个月，自己非常想念外面的烤鱼、火锅等各种食物，因为在舱内最经常吃的就是青菜。为了监测三人的身体状况，每天他们都要测体重、血压、心跳等指标。

　　虽然在里面吃得比较清淡，但是出舱后，三人体重未出现明显的变化。

　　□释疑

　　什么是“月宫一号”？

　　类地球环境生命保障系统

　　“月宫一号”是基于生态系统原理将生物技术与工程控制技术有机结合，构建由植物、动物、微生物组成的人工闭合生态系统，人类生活所必需的物质，如氧气、水和食物，可以在系统内循环再生，为人类提供类似地球生态环境的生命保障。

　　“月宫一号”分两期建设，目前建成的是一期。一期包含了一个植物舱（60平方米，三层立体栽培，种植面积69平方米）和一个综合舱（42平方米），总体积约300立方米，可以为3位志愿者提供生命保障。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。植物舱分隔为两个植物间，可以根据不同植物生长需要独立控制环境条件。

　　二期建成后，“月宫一号”将由1个综合舱和2个植物舱组成，总面积160平方米，总体积500立方米，可满足4人更高闭合度的生命保障需求。

　　为什么要进行此次实验？

　　为未来月球探测打下基础

　　这是人类长时间、远距离进行深空探索必需的。因为宇航员要在遥远的太空生存，必需的就是氧气、水和食物。据悉，目前的情况下，我国“神舟”系列飞船、国际空间站，通常会携带全部物资。

　　“月宫一号”副总设计师、首席科学家助理付玉明博士介绍，如果进行深空探测，通过火箭将物资运往太空的费用非常高昂。因此，最有效的解决办法就是依靠“生物再生”的方式，这个由植物、动物、微生物组成的人工生态系统，可以让人类生活所必需物质在系统内循环再生，为人类提供类似地球生态环境的生命保障。

　　据悉，“月宫一号”是我国建立的第一个、世界上第三个生物再生生命保障地基有人综合密闭实验系统。

　　“月宫一号”的建立使我国在生物再生生命保障领域的研究水平进入到国际最先进行列，对保障我国载人登月、月球基地及火星探测等航天计划的顺利进行、保障航天员生命安全和生活质量具有重大意义。

　　实验取得了什么成果？

　　人工控制栽培出21种植物

　　在这次为期105天的多人高闭合度集成实验中，实现了在系统内循环再生100%的氧气和水、55%的食物，“月宫一号”实验系统的总闭合度达到了97%。

　　并且，在植物舱中完全人工控制的环境下，栽培生产5种粮食作物，15种蔬菜作物，1种水果。

　　从历史上看，俄罗斯和美国都曾做过类似实验。与美国和俄罗斯两国已经建立的系统相比，“月宫一号”更为先进，它的创新之处在于实现了粮食、蔬菜、浆果多种植物共生高效培养，大幅提高了系统内成员营养需求满足度。

　　并且，“月宫一号”还将黄粉虫引入系统中，提供动物蛋白，实现在降解废物的同时为乘员提供优质的动物蛋白。而且，首次在实验中实现了尿液和粪便在系统内的循环使用。

　　“月宫一号”如何运作？

　　氧气、水、食物全部自循环

　　在“月宫一号”中实验的志愿者，收获粮食、蔬菜、水果和黄粉虫，在系统中自己进行加工并食用，而不可食用生物，比如秸秆，就与人的粪及食物残渣等废物一起，通过处理用于植物栽培。

　　综合舱中人、动物和废物处理产生的富二氧化碳空气经过净化后送达植物舱，供植物光合作用；植物舱产生的富氧空气经空气净化后送到综合舱供人和动物呼吸，并提供废物处理所需氧气。

　　水分如何实现自循环？刘红教授介绍，无论是小麦这样的粮食，还是菠菜、马齿苋、生菜这样的蔬菜，都会通过蒸腾作用产生冷凝水，这些冷凝水净化后，一部分可由系统补充微量元素后送到综合舱满足人的生活用水，其余与净化后的生活废水和尿液一起用于植物栽培。由此，形成一个闭环回路生命保障系统。“‘月宫一号’里的植物一天可以回收产生约300升冷凝水，三人每天大约只需75升，还会有些富余。”