中國又一項太空黑科技曝光美俄流口水

知識 06-18

由中國航天員訓練中心、中科院生態環境研究中心等16個國內外單位共同參與的「綠航星際」4人180天試驗，今天在深圳正式開始不間斷封閉測試。此試驗又被稱為「太空180」。此前，中國航天員中心於2012年12月在北京航天城內成功舉行了2人30天受控生態生保系統集成試驗。

這次試驗的順利開展，對建立發展適合多乘員長時間駐留的高閉合度、運行高效、系統可靠的生命健康保障體系新方法新技術具有重要意義，標誌著我國自主掌握的受控生態生保技術達到國際先進水平。

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實驗室內部畫面

為何要進行「太空180」試驗？

為瞄準未來人類深空探測和星際駐留任務，開發自主掌握的受控生態生保技術，2013年9月，中國航天員中心和深圳市政府開始進行軍民融合探索性合作，由深圳市太空科技南方研究院組織、航天員中心提供技術支撐，共同完成這項試驗，並得到中科院生態環境研究中心、哈爾濱工業大學、華大基因研究院等9家國內單位和法國國家空間研究中心、哈佛大學醫學院、德國宇航中心等6家國外單位共同支持參與。

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參與實驗的四位體驗者

受控生態生保技術又稱第三代環控生保技術，是在神舟飛船使用的非再生式環控生保技術和未來空間站使用的物理化學再生生保技術的基礎上發展而來。其通過人工建立的封閉受控的生態系統，為人類提供生存所需要的大氣環境和生保物質。它基於生態學原理，通過動植物培養、廢水廢物處理、大氣調控等多個功能單元的協同匹配，實現封閉環境內的大氣、水和食物的高效循環再生，建立適合人類長期駐留的生命和健康保障體系，旨在大幅減少地面物資補給需求。

試驗密閉艙由乘員艙、生物艙、生保艙、資源艙4類8個艙段組成，包括環境控制、循環再生、測控管理3類14個子系統，面積370平方米，容積1340立方米，具備開展多人1年以上受控生態生保系統集成試驗的能力。

試驗以氧氣、水、食物和固體廢物循環的閉合度將分別達到100%、90%、70%和60%為目標，通過植物培育與管理、廢物處理與回用、水循環管理和大氣再生與調控多項關鍵技術，開展受控生態生保技術試驗驗證。此外，通過自主研製的環控生保系統平台管理系統和人與環境試驗數據集成管理系統，大幅提高了試驗中數據自動獲取能力，通過4種數據獲取手段，24類共1706個指標具備全周期追溯、全周期管理、全周期挖掘能力。

基於能量供應、膳食平衡、口味豐富、身體保健等方面考慮，科研人員在艙內栽培了5類25種植物，其中包括小麥、馬鈴薯、甘薯等糧食作物，大豆、花生等油料作物，生菜、莧菜、小白菜等蔬菜作物，草莓和櫻桃番茄等水果植物，鐵皮石斛、辣木等功能植物。

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實驗室結構圖

從2015年5月起，試驗面向全社會招募參試志願者，經過資格審查、臨床醫學、心理及神經測評、心理會談共四輪選拔，從2110人中選拔出主備份共8名志願者。這次進艙的志願者為三男一女，唐永康、仝飛舟為中國航天員中心科研人員，羅傑、吳世云為社會公開招募。

心理是太空生活的大挑戰

「太空180」試驗的測試目的之一，是為航天員長期飛行、外星駐留做好充分準備。人的健康、安全，是試驗的核心要素。

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參與實驗的四位體驗者

志願者既是艙內試驗的執行者，同時也是試驗的一部分。研究人在長期密閉環境中生理和心理的變化，也是此次「太空180」項目的一個重要內容。在試驗開始前，科研人員要對志願者進行各種醫學測試，如心電、腦電、血液等，這些數據將與他們未來艙內生活的數據進行綜合分析對比，用來驗證長期飛行的密閉環境，對人的各項生理指標的影響。

不僅如此，科研人員還要通過各種技術手段，來為志願者的生理和心理健康保駕護航。體育鍛煉是密閉艙內保持健康必不可少的一環。即便是在太空中，都十分重要。除了常規的跑步機、自行車之外，他們還將太極拳引入了體育鍛煉計劃，研究傳統的體育項目對特殊環境下人生理和心理的調節效果。除此之外，試驗還將引入心理專家，在艙外通過對志願者的觀察，對他們進行心理疏導。

「太空180」有哪些黑科技？

在「太空180」試驗的項目中，出現了以製作食物為主的3D印表機。在「吃貨帝國」的飛船上，這當然應該是標配。

科研人員將麵粉和水分別注入3D印表機，輕輕一按，月餅就開始製作了。科研人員介紹說，難點在於調料、調水，還有調溫，必須要達到一個最佳調配比例才能夠成型。

同常見的食物3D印表機不同，這款3D印表機可以通過溫度控制，在原材料出口就進行多次加熱，這是整個食物印表機的關鍵。列印的同時，麵粉的香氣已經散了出來。隨後，科研人員將調好的蓮蓉餡兒放進月餅中間，再覆蓋上一層層的麵粉，最後，還要印出一個漂亮的圖案。十分鐘左右，一個月餅就製作完成了。

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四位體驗著進入實驗室

3D列印食物最主要的並不是為了美味，實際上，這是在探索未來人類在太空生存時，如何能夠最大限度的利用食物的原材料實現更長時間的食物保存。科研人員介紹，如果3D食物印表機真的可以出現在太空家園，就可以節約大量的物資供給。

星際生活，還有很多人們無法想像的困難和不便。而這些不便利，人類究竟能不能適應？這些要在地球上儘可能通過試驗來進行驗證。比如地球上很簡單的一件事情——洗澡，在天上和地下，就要發生根本的變化。

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中國媒體關於此次實驗的報道

為了驗證人在長時間經受無水洗浴的心理變化和生理的適應性，「太空180」試驗將免水洗浴作為一個試驗項目引入。接受挑戰的志願者將面臨90天無水洗浴的挑戰。因為在太空失重環境下，水是飄浮在太空中的，因此在太空中宇航員很難享受到地面的這種洗浴模式。此外在太空環境下，水資源相當珍貴，需要循環利用，所以，國內外都是通過無水洗浴的方式，為航天員進行身體清潔。

筆者：鐵血軍事帝皇，歡迎持續關注，點贊！

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