“月宫一号”完成我国首次长期多人密闭试验

    本报北京5月20日电（实习生马露）今天，在北京航空航天大学校园内，三位乘员谢倍珍（舰长）、董琛、王敏娟微笑着从“月宫一号”密闭舱中走出来。至此，他们在“月宫一号”内进行的为期105天的科学试验取得圆满成功。“月宫一号”是我国建立的第一个、世界上第三个生物再生生命保障地基有人综合密闭实验系统。

    “月宫一号”总设计师、首席科学家、北航生物与医学工程学院刘红教授介绍，“月宫一号”是基于生态系统原理将生物技术与工程控制技术有机结合，构建的由植物、动物、微生物组成的人工闭合生态系统，人类生活所必需的物质，如氧气、水和食物，可以在系统内循环再生，为人类提供类似地球生态环境的生命保障。

    据悉，“月宫一号”由1个综合舱和两个植物舱组成，总面积160平方米，总体积500立方米。其中综合舱包括居住间、人员交流和工作间、洗漱间、废物处理和昆虫间。每个植物舱分隔为两个植物间，可以根据不同植物生长需要独立控制环境条件。

    “月宫一号”的核心为生物再生生命保障系统（BLSS），这是目前世界上最先进的闭环回路生命保障技术，也是人类实现在外太空长期生存的核心技术。其特点是载人飞行器进入外太空后可以不再需要或很少需要地面物质支持，氧气、水和食物在系统内通过生物技术实现再生，航天员可长期在站内工作和生活，使得长期载人航天和行星探测成为可能。

    在“月宫一号”首次长期高闭合度集成试验中，植物舱完全由人工控制。三位乘员栽培筛选出的5种粮油作物（小麦、大豆、花生、油莎豆、玉米），15种蔬菜（胡萝卜、豇豆、四季豆、紫叶油菜等）和1种水果（草莓），并利用植物不可食生物量培养黄粉虫为人提供部分动物蛋白。

    三位乘员收获自己栽培的粮食、蔬菜、水果和黄粉虫在系统中加工食用，而不可食用生物量（如秸秆）与人的粪及食物残渣等采用生物技术处理制备类土壤基质循环用于植物栽培。综合舱中人、动物和废物处理产生的富二氧化碳空气经过净化后送达植物舱，供植物光合作用；植物舱产生的富氧空气经空气净化后送到综合舱供人和动物呼吸，并提供废物处理所需氧气。植物舱中植物蒸腾作用产生的冷凝水通过净化后，一部分由系统补充微量元素后送到综合舱满足人的生活用水，其余与净化后的生活废水和尿液一起用于植物栽培。“月宫一号”由此形成一个闭环回路生命保障系统。

    在此次105天多人高闭合度集成试验中，实现了在系统内循环再生100%的氧气和水、55%的食物，实验系统的总闭合度达到97%。

    自2004年起，刘红教授的26人团队瞄准国家载人深空探测重大需求，系统开展了从单元关键技术到系统基础理论与系统基础调控方法的研究。从“月宫一号”的理论和技术研究、舱室系统的工程设计、施工组织和质量监督、系统内关键设备安装、系统联合调试到长期多人密闭科学技术实验，均由这个团队完成。

    刘红表示，“月宫一号”的建立将使我国在生物再生生命保障领域的研究水平进入到国际最先进行列，对保障我国载人登月、月球基地及火星探测等航天计划的顺利进行、保障航天员生命安全和生活质量具有重大意义。