地上建月宮，入住一整年

　　第一組兩名參與實(shí)驗的志愿者在“月宮一號”的植物艙內(nèi)向艙外致意。新華社記者 鞠煥宗攝

　　還記得電影《火星救援》里的情節(jié)嗎？在火星上，植物學(xué)家瓦特尼把居住艙變?yōu)橐粋€自給的農(nóng)場，還通過火箭燃料分解出氮和氫，混合在一起燃燒生成水，實(shí)現(xiàn)自給自足。如今，這樣的情節(jié)或?qū)⒊烧妗?/p>

　　10日，在北京航空航天大學(xué)，著名的“月宮一號”實(shí)驗室再次啟程，開始為期一年的名稱為“月宮365計劃”的實(shí)驗。“月宮一號”是我國第一個、世界第三個空間基地生命保障地基綜合實(shí)驗裝置，該計劃將進(jìn)行為期365天的多人次更高閉合度的生物再生生命保障系統(tǒng)綜合實(shí)驗，屬于世界上時間最長、閉合度最高的該類型實(shí)驗，將為宇航員搭建一個高閉合度的再生生命保障系統(tǒng)。

　　營造與地球媲美的微型生物圈，為諸多航天計劃提供理論和數(shù)據(jù)支持

　　據(jù)“月宮一號”總設(shè)計師、首席科學(xué)家、北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授劉紅介紹，“月宮一號”是能與地球媲美的微型生物圈，可實(shí)現(xiàn)航天員在遠(yuǎn)離地球的太空長期生活的目標(biāo)，由1個綜合艙和2個植物艙組成。其中，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，植物艙可根據(jù)不同植物生長需要獨(dú)立控制環(huán)境條件。

　　從2014年1月到5月，“月宮一號”曾成功進(jìn)行了我國首次長期高度閉合度集成試驗。那次試驗持續(xù)了105天，栽培篩選出5種糧食作物、15種蔬菜作物、1種水果。志愿者收獲糧食、蔬菜、水果、黃粉蟲，在系統(tǒng)中自己進(jìn)行加工并食用，而食物殘渣等廢物采用所研發(fā)的生物技術(shù)，處理制備類土壤基質(zhì)循環(huán)用于植物栽培。由此，形成一個閉環(huán)回路生命保障系統(tǒng)。

　　而此次實(shí)驗將長達(dá)365天，艙內(nèi)志愿者共8名，分為兩組，一組持續(xù)時間60天，二組持續(xù)時間200天，一組再值第三班時持續(xù)105天。首批入艙志愿者劉慧介紹，這次的實(shí)驗時間大大延長，而且相較于上次栽培的植物種類，又增加了土豆，茄子等新品種。

　　“此次實(shí)驗?zāi)康氖敲魑诓煌x水平的乘員組合變換、超高負(fù)荷沖擊、遭遇停電故障等的情況下，生物再生生命保障系統(tǒng)的抗變換性，進(jìn)一步驗證和完善系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行的調(diào)控技術(shù)，并研究該生物系統(tǒng)可靠性的評價方法。”劉紅表示。

　　“對于身處太空的宇航員來說，每延長一天，都是極端的考驗。這次實(shí)驗所積累的數(shù)據(jù)，將會對未來保障我國載人登月、月球基地及火星探測等航天計劃的順利進(jìn)行提供重要的理論和數(shù)據(jù)支持。”北京航空航天大學(xué)校長徐惠彬院士介紹。

　　載人飛船或不再需要地面物質(zhì)支持，長時間行星探測成可能

　　據(jù)了解，“月宮一號”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)在外太空長期生存的核心技術(shù)，在載人深空探測的十大關(guān)鍵技術(shù)中優(yōu)先級最高。其特點(diǎn)是載人飛行器進(jìn)入外太空后可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，航天員可長期在站內(nèi)工作和生活，使得長期載人航天和行星探測成為可能。

　　劉紅帶領(lǐng)科研團(tuán)隊經(jīng)過10年努力，突破了系統(tǒng)核心單元技術(shù)、系統(tǒng)構(gòu)建、啟動、運(yùn)行與調(diào)控等系列關(guān)鍵技術(shù)，從無到有建立了我國空間生物再生生命保障技術(shù)體系，自主研制出“月宮一號”，為空間生命保障及其相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)研究建立了獨(dú)特的實(shí)驗平臺，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。

　　“目前，世界上只有美國和俄羅斯掌握該技術(shù)，經(jīng)過這幾年的實(shí)驗，我們國家的這套生物再生生命保障系統(tǒng)的閉合度已經(jīng)超越美國和俄羅斯，成為世界最高。”劉紅介紹，2014年在“月宮一號”的人工閉合生態(tài)系統(tǒng)里，總閉合度達(dá)到了97%，而此次會爭取達(dá)到98%。

　　有專家評價，“月宮一號”實(shí)驗團(tuán)隊利用此次“月宮365”大科學(xué)實(shí)驗，將要驗證和探索多項深空探測生命保障技術(shù)，推動中國航天深空探測技術(shù)的發(fā)展，是完成世界生物再生生命保障系統(tǒng)中國領(lǐng)航的重要契機(jī)。

(責(zé)編：曹昆、趙綱)