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《人民日?qǐng)?bào)》:月宮一號(hào)試驗(yàn)成功 實(shí)現(xiàn)氧氣和水100% 循環(huán)再生



  5 月20 日,試驗(yàn)志愿者謝倍珍(中)、王敏娟(右)、董?。ㄗ螅┏雠撉霸谥参?艙內(nèi)合影。新華社記者 公磊攝






  《人民日?qǐng)?bào)》2014年5月21日“熱點(diǎn)解讀”欄目(記者董洪亮)報(bào)道:
  5月20日,“月宮一號(hào)”試驗(yàn)圓滿完成,標(biāo)志著我國(guó)成為繼美國(guó)和俄羅斯之后,第三個(gè)掌握生物再生生命保障系統(tǒng)核心技術(shù)的國(guó)家?!霸聦m一號(hào)”究竟如何運(yùn)作,又有什么科研意義?本報(bào)記者采訪了“月宮一號(hào)”總設(shè)計(jì)師劉紅教授。
  5月20日,北京航空航天大學(xué),三位試驗(yàn)志愿者謝倍珍、董琛、王敏娟從“月宮一號(hào)”密閉艙中走出來。至此,他們?cè)凇霸聦m一號(hào)”內(nèi)進(jìn)行的為期105天的科學(xué)試驗(yàn)獲得圓滿成功。
  對(duì)保障航天員生命安全和生活質(zhì)量具有重大意義“月宮一號(hào)”總設(shè)計(jì)師、首席科學(xué)家、北航生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院劉紅教授介紹,“月宮一號(hào)”全稱為“月球基地生命保障人工閉合生態(tài)系統(tǒng)地基試驗(yàn)裝置”,它基于生態(tài)系統(tǒng)原理將生物技術(shù)與工程控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合,構(gòu)建由植物、動(dòng)物、微生物組成的人工閉合生態(tài)系統(tǒng)。人類生活所必需的物質(zhì),如氧氣、水和食物,可以在系統(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。
  劉紅說,“月宮一號(hào)”由1個(gè)綜合艙和兩個(gè)植物艙組成,總面積為160平方米,總體積500立方米。其中,綜合艙包括居住間、工作間、洗漱間、廢物處理間等。每個(gè)植物艙分隔為2個(gè)植物種植室,可以根據(jù)不同植物生長(zhǎng)需要獨(dú)立控制環(huán)境條件。
  自2004年起,北航劉紅團(tuán)隊(duì)開展了“月宮一號(hào)”相關(guān)研究。從“月宮一號(hào)”的理論和技術(shù)研究、艙室系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)、施工組織和質(zhì)量監(jiān)督、系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備安裝、系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試到長(zhǎng)期多人密閉科學(xué)技術(shù)試驗(yàn),均由團(tuán)隊(duì)獨(dú)立完成,具有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
  “月宮一號(hào)”是我國(guó)建立的第一個(gè)、世界上第三個(gè)生物再生生命保障地基有人綜合密閉試驗(yàn)系統(tǒng)?!霸聦m一號(hào)”的建立使我國(guó)在生物再生生命保障領(lǐng)域的研究水平進(jìn)入國(guó)際最先進(jìn)行列,對(duì)保障我國(guó)載人登月、月球基地及火星探測(cè)等航天計(jì)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。
  循環(huán)再生100%的氧氣和水劉紅教授說,“月宮一號(hào)”的核心是生物再生生命保障系統(tǒng)(BLSS)。這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(shí)現(xiàn)在外太空長(zhǎng)期生存的核心技術(shù)。
  在載人飛行器進(jìn)入外太空后,這個(gè)系統(tǒng)可以讓飛行器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(shí)現(xiàn)再生,航天員可長(zhǎng)期在太空工作和生活,使得長(zhǎng)期載人航天和行星探測(cè)成為可能。
  此次試驗(yàn)中,在“月宮一號(hào)”植物艙人工控制的環(huán)境中,試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)栽培篩選出小麥、大豆、玉米等5種糧食作物、15種蔬菜作物和1種水果。
  試驗(yàn)志愿者收獲糧食、蔬菜、水果,自己進(jìn)行加工并食用。同時(shí),利用植物不可食用生物量(如秸稈)培養(yǎng)黃粉蟲為人提供部分動(dòng)物蛋白。人的糞便、食物殘?jiān)葟U物經(jīng)過生物技術(shù)處理,也可用于植物栽培。
  綜合艙中人、動(dòng)物和廢物處理產(chǎn)生的富二氧化碳空氣經(jīng)過凈化后送達(dá)植物艙,供植物光合作用;植物艙產(chǎn)生的富氧空氣經(jīng)空氣凈化后送到綜合艙供人和動(dòng)物呼吸,并提供廢物處理所需氧氣。
  植物艙中植物蒸騰作用產(chǎn)生的冷凝水通過凈化,一部分由系統(tǒng)補(bǔ)充微量元素后送到綜合艙滿足人的生活用水,其余與凈化后的生活廢水和尿液一起用于植物栽培。
  據(jù)介紹,本次長(zhǎng)期多人高閉合度集成試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)再生100%的氧氣和水,循環(huán)再生55%的食物?!霸聦m一號(hào)”試驗(yàn)系統(tǒng)的總閉合度達(dá)到了97%。