5月15日，北京航空航天大學(xué)校內(nèi)，備受關(guān)注的“月宮一號(hào)”再次緩緩開(kāi)啟艙門(mén)，劉慧（艦長(zhǎng)）、劉佃磊、胡靜斐、高寒4位志愿者微笑著走出“月宮”，手中還拿著親手在“月宮”內(nèi)種植的胡蘿卜、西紅柿等。至此，“月宮一號(hào)”內(nèi)進(jìn)行的為期365+5天、世界上時(shí)間最長(zhǎng)的“月宮365”實(shí)驗(yàn)獲得成功。 “月宮一號(hào)”總設(shè)計(jì)師、“月宮365”實(shí)驗(yàn)首席科學(xué)家劉紅教授告訴北京晨報(bào)記者，該實(shí)驗(yàn)意味著人類在月球等地外星球上生存一年是沒(méi)有問(wèn)題的。

 

　　“月宮”種植蔬菜首次出艙

 

　　4名志愿者出艙時(shí)，手中還拿著親手在“月宮”種植的大豆、小麥、胡蘿卜、西紅柿、草莓等作物。劉紅教授說(shuō)，艙內(nèi)一共種植了35種植物，其中30種是蔬菜，蔬菜也是實(shí)驗(yàn)以來(lái)首次出艙。

 

　　艙內(nèi)空間約150平方米，綜合艙居住面積約42平方米，4人居住6室1廳（4間臥室，1洗漱間，1固廢間，1集客廳、工作間、廚房、餐廳多功能一體的交流間）。兩個(gè)大植物園——植物艙I和植物艙II，占地約100平方米，附帶儲(chǔ)藏室。

 

　　“月宮”內(nèi)部光環(huán)境有講究。工作區(qū)和休息區(qū)照明采用LED光源，其環(huán)保節(jié)能、光照均勻的優(yōu)點(diǎn)，適用于生保系統(tǒng)的長(zhǎng)期高效運(yùn)行。

 

　　植物艙Ⅰ的小麥主要栽培于三層植物架上，栽培面積共60平方米，分30批。這30批小麥并不是同一時(shí)間種的，而是按照一定時(shí)間間隔分批種植，因此能看見(jiàn)處于不同生長(zhǎng)周期的小麥。由于小麥處于不同狀態(tài)，它們的光合作用速率也不一樣。因此每次收獲之后要馬上再次播種，保證生長(zhǎng)周期內(nèi)各個(gè)狀態(tài)的連續(xù)性，也保證光合作用吸收二氧化碳呼出氧氣的穩(wěn)定性與持續(xù)性。

 

　　健身單車是月宮一號(hào)艙內(nèi)志愿者的日常鍛煉器械。在空間站或者月球基地等微重力環(huán)境下，人體的肌肉系統(tǒng)與骨骼系統(tǒng)會(huì)發(fā)生一些變化，最典型的表現(xiàn)就是腿部肌肉萎縮以及骨質(zhì)疏松。月宮365實(shí)驗(yàn)計(jì)劃是針對(duì)載人月球基地及火星探測(cè)等航天計(jì)劃而開(kāi)展的綜合性實(shí)驗(yàn)，與真正的航天任務(wù)有很大的共同性。單車在月宮365實(shí)驗(yàn)中還承擔(dān)了一項(xiàng)重要任務(wù)，那就是測(cè)試志愿者們?cè)诓煌枘嵯买T行的呼吸狀態(tài)，這樣可以更精確與定量化地描述代謝水平與身體健康狀態(tài)，這對(duì)載人航天生命保障技術(shù)研究具有重要意義。

 

　　比原定計(jì)劃延遲五天出艙

 

　　據(jù)介紹，“月宮365”實(shí)驗(yàn)于2017年5月10日開(kāi)始，至2018年5月15日出艙，共歷時(shí)370天，是世界上時(shí)間最長(zhǎng)、閉合度最高的生物再生生命保障系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。其主要任務(wù)是研究一個(gè)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。此次出艙時(shí)間比原定計(jì)劃延遲了五天，是“故意”模擬的突發(fā)狀況，艙內(nèi)志愿者事先并不知情，意在觀察志愿者的心理狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)志愿者共有8名，分為2個(gè)乘員組，設(shè)置3班。1組值第一班，持續(xù)時(shí)間60天；2組值第二班，持續(xù)時(shí)間200天，已打破此前由俄羅斯創(chuàng)造的同類系統(tǒng)中最長(zhǎng)駐留180天的世界紀(jì)錄；1組再值第三班，持續(xù)時(shí)間105天。1組志愿者為劉慧（艦長(zhǎng)）、劉佃磊、胡靜斐、高寒4人，2組志愿者為劉光輝（艦長(zhǎng)）、伊志豪、褚正佩、王偉4人。此次出艙為1組4名志愿者，標(biāo)志著“月宮365”實(shí)驗(yàn)順利完成。

 

　　研制探測(cè)器搭載小型生物

 

　　劉紅教授介紹，“月宮365”實(shí)驗(yàn)的閉合度水平超越了我們2014年創(chuàng)造的世界紀(jì)錄，達(dá)到了98%。在世界上首次建立了系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的生物調(diào)控技術(shù)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不同代謝水平的乘員組換班更替、停電及設(shè)備故障沖擊等突發(fā)狀況驗(yàn)證了該技術(shù)的有效性；分析了不同工況下生物再生生命保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性，明確了影響生物再生生命保障系統(tǒng)的可靠性的關(guān)鍵因素；發(fā)明了模擬自然光變換調(diào)節(jié)人體生物節(jié)律和情緒技術(shù)和設(shè)備；并建立了植物長(zhǎng)期連續(xù)高效栽培技術(shù)、營(yíng)養(yǎng)液長(zhǎng)期循環(huán)利用凈化和調(diào)配技術(shù)。

 

　　“月宮365”實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了閉合度和生物多樣性更高的“人-植物-動(dòng)物-微生物”四生物鏈環(huán)人工閉合生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，且保持了人員身心健康。這對(duì)于人類實(shí)現(xiàn)在地外長(zhǎng)期生存無(wú)疑是具有重要理論和實(shí)踐意義的一大步。

 

　　劉紅教授透露，下一步將在總結(jié)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行空間站、月球/火星探測(cè)器搭載的小型生物再生生命保障系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置研制，爭(zhēng)取搭載機(jī)會(huì)，通過(guò)天地對(duì)比分析，獲得矯正參數(shù)和模型，進(jìn)一步為該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于太空奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。