今日出艙！歷時370天，北航「月宮一號」再創世界紀錄

科技日報記者操秀英

15日，「月宮一號」緩緩開啟艙門，劉慧、劉佃磊、胡靜斐、高寒4位志願者拿著親手種植的草莓、西紅柿等，微笑著走出「月宮」。四位院士共同為他們開門，大廳里響起如潮的掌聲。

攝影：王震

四位志願者的「走出來」，標誌著世界上時間最長的「月宮365」實驗獲圓滿成功，創下世界上時間最長、閉合度最高的密閉生存實驗紀錄。

據介紹，「月宮365」實驗於2017年5月10日開始，至2018年5月15日出艙，共歷時370天，是世界上時間最長、閉合度最高的生物再生生命保障系統實驗。此次出艙時間比原定計劃延遲了五天，是「故意」模擬的突髮狀況，艙內志願者事先並不知情，意在觀察志願者心理狀態。

攝影：王震

此次實驗志願者共有8名，分為2個乘員組，設置3班。1組值第一班，持續時間60天；2組值第二班，持續時間200天，已打破此前由俄羅斯創造的同類系統中最長駐留180天的世界紀錄；1組再值第三班，持續時間105天。

為了迎接出艙的四位志願者，北航請出了四位重量級科學家，「神舟」號飛船總設計師、中國工程院院士戚發軔，人機與環境工程專家、中國工程院院士王浚，虛擬現實技術和人工智慧專家、中國工程院院士趙沁平和中國科學院院士房建成共同為他們開啟艙門。出艙後，參與實驗的共8名志願者還被授予了「北航馮如杯科學探索特別奉獻獎」。

攝影：王震

志願者代表劉慧表示，通過實驗大家收穫了第一手科研數據和經驗、特殊的情誼和豐富的生活技能，接下來還要將實驗數據形成研究成果，為實驗畫上圓滿句號。

「月宮365」實驗首席科學家劉紅介紹到，

「月宮365」實驗在世界上首次建立了系統長期穩定運行的生物調控技術，並通過實驗過程中不同代謝水平的乘員組換班更替、停電及設備故障衝擊等突髮狀況驗證了該技術的有效性；

分析了不同工況下生物再生生命保障系統的穩定性，明確了影響生物再生生命保障系統的可靠性的關鍵因素;

發現了在幽閉空間中自然光制度變換對人的生物節律和情緒的影響規律, 發明了模擬自然光變換調節人體生物節律和情緒技術和設備；

並建立了植物長期連續高效栽培技術、營養液長期循環利用凈化和調配技術。

人機與環境工程專家、中國工程院院士王浚認為，「月宮365」長時間的密閉生存實驗獲得的生理和心理數據，以及研究建立的調控措施和技術，將為未來的星球基地探索活動人員的健康保障提供重要依據和技術支撐。

關於下一步的研究計劃，劉紅表示，將在總結分析試驗結果的基礎上，進行空間站、月球/火星探測器搭載的小型生物再生生命保障系統實驗裝置研製，爭取搭載機會，通過天地對比分析，獲得矯正參數和模型，進一步為該技術應用於太空奠定技術基礎。

「月宮一號」背景資料

生物再生生命保障系統是保障人類在月球/火星等地外星球長期生存所需關鍵技術。

「月宮一號」是北航劉紅教授團隊發明的空間基地生物再生生命保障系統地基綜合實驗裝置，是世界上第一個成功的四生物鏈環的人工閉合生態系統（人-植物-動物-微生物）。

「月宮一號」一期系統於2014年5月20日完成了我國首次長期多人高閉合度集成實驗（3人105天），系統閉合度達到97%，人所需的氧氣和水100%在系統內循環再生，循環再生了55%的食物。

攝影：王震

2016年「月宮一號」完成了升級和擴建，共有3個艙室，總面積150平米，總體積500立方米，植物種植面積120平米。此系統正在開展「月宮365」實驗，系統的閉合度和食物再生度將進一步提高。

艙內實驗及生活

「月宮一號」艙內約150平，綜合艙居住面積約42平，4人居住，6室1廳（4間卧室，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）。兩個大植物園——植物艙I和植物艙II，佔地約100平，帶儲藏室。

飲食上，黃粉蟲是全球首創具備四生物鏈環生物再生生命保障系統『月宮一號』中重要的一環，既能為志願者提供豐富的可食蛋白，又能降解艙內部分廢棄物從而加速物質循環，還起著一定的心理調適的作用。

「月宮」內部光環境也有講究。工作區和休息區照明採用LED光源，其環保節能、光照均勻的優點，適用於生保系統的長期高效運行。植物艙設計了利於植物生長的特殊光源。綜合艙設計的光纖導光器，提供了科學的動態照明環境，去除了對人體有害的部分紫外與紅外光譜。

「月宮」種植也有學問。由於種植的時間不同，我們看見的小麥都是處於不同生長周期的，又由於他們的光合速率不同，因此每次收穫之後就要馬上再次播種，保證生長周期內各個狀態的連續性，也保證光合作用吸收二氧化碳呼出氧氣的穩定性與持續性。

除此之外，健身單車也是月宮一號艙內志願者的日常鍛煉器械。志願者們可以通過單車鍛煉來對抗因微重力環境下造成的腿部肌肉萎縮與骨質的流失，測試自己在不同阻尼下騎行的呼吸狀態，可以更精確與定量化地描述代謝水平與身體健康狀態，這對載人航天生命保障技術研究具有重要意義。

除特殊註明外，其他圖片均來源於網路

來源：科技日報

編輯：實習生張聰然

審核：管晶晶

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