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載人探測月球和火星打好基礎(chǔ)——對話北航“月宮一號”總設(shè)計師劉

時間:2018/1/29 14:59:33 點擊:

  志愿者在艙內(nèi)收集數(shù)據(jù) “月宮365”實驗工作人員供圖

  1月26日,一組志愿者和二組志愿者在艙內(nèi)向外揮手致意。新華社記者 羅曉光攝

  新華社北京1月28日電 題:為載人探測月球和火星打好基礎(chǔ)——對話北航“月宮一號”總設(shè)計師劉紅

  新華社記者李江濤、呂秋平

  1月26日,北京航空航天大學“月宮365”實驗舉行第二次換班儀式。自去年7月9日第一次換班以來,4名志愿者已在“月宮一號”實驗艙中連續(xù)駐留200天,打破了此前由俄羅斯科研人員創(chuàng)造的在生物再生生命保障系統(tǒng)中連續(xù)駐留180天的世界紀錄。

  開展“月宮365”實驗有哪些重大意義?已出艙的志愿者們情況如何?最后階段的實驗有哪些內(nèi)容?帶著這些問題,記者專訪了北京航空航天大學“月宮一號”總設(shè)計師劉紅教授。

  問:請介紹下“月宮365”實驗的重大意義。

  劉紅:生物再生生命保障系統(tǒng)是人類實現(xiàn)在地外長期自治生存必須的關(guān)鍵技術(shù),具有較高復雜性和難度。人類在未來進行載人深空探測,構(gòu)建月球、火星基地,需要生物再生生命保障系統(tǒng),原位循環(huán)再生人類生存所需的氧氣、水和食物。

  這項技術(shù)在應用到空間前,要在地面構(gòu)建地基模擬實驗驗證系統(tǒng),建立系統(tǒng)集成技術(shù),進行系統(tǒng)的運行調(diào)控技術(shù)研究!霸聦m365”實驗的主要任務就是研究一個生物系統(tǒng)如何實現(xiàn)為不同代謝水平的乘員組提供生命保障,并保持系統(tǒng)穩(wěn)定。

  2013年10月,由劉紅率領(lǐng)團隊集成所取得的理論和技術(shù)研制出地基綜合實驗系統(tǒng)——“月宮一號”。

  問:請介紹下“月宮一號”的結(jié)構(gòu)和運行情況。

  答:“月宮一號”一期包括1個綜合艙和1個植物艙,總面積100平方米,總體積300立方米,可滿足3人生命保障需求。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。植物艙分隔為2個植物間,可根據(jù)不同植物生長需要獨立控制環(huán)境條件!霸聦m一號”首次長期高閉合度集成試驗中,在植物艙中完全人工控制的環(huán)境下,乘員們栽培了5種糧食作物、15種蔬菜作物、1種水果。

  乘員們收獲糧食、蔬菜、水果和黃粉蟲,自己加工并食用。綜合艙中人、動物和廢物處理產(chǎn)生的富二氧化碳空氣經(jīng)凈化后送達植物艙,供植物光合作用;植物艙中,植物光合作用產(chǎn)生的富氧空氣凈化后送到綜合艙供人和動物呼吸,并提供廢物處理所需氧氣;植物蒸騰作用產(chǎn)生的冷凝水通過凈化后,一部分經(jīng)系統(tǒng)補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。由此,形成一個閉環(huán)生命保障系統(tǒng)。

  2014年5月,“月宮一號”成功完成了我國首次長期高閉合度集成試驗,密閉試驗持續(xù)了105天,閉合度達到了97%,循環(huán)再生了100%的氧氣和水、55%的食物。這為我國空間站設(shè)計提供了重要實驗支撐。

  經(jīng)過升級后,如今的“月宮一號”由1個綜合艙和2個植物艙組成,總面積150平方米,總體積500立方米,可實現(xiàn)4人所需的全部氧氣和水、大部分的食物在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)再生。

  問:請介紹這一實驗開展的情況。

  答:去年5月10日,“月宮365”實驗開始,大學生們將分批在“月宮一號”中生活365天,深入研究多個新的理論和技術(shù)問題,持續(xù)完善和發(fā)展保障人類在月球和火星等地外星球長期生存所需技術(shù)。

  自實驗開始的260天以來,“月宮一號”總體運行情況穩(wěn)定,各儀器設(shè)備工作正常,艙內(nèi)各種蔬菜糧食作物生長良好,志愿者們各項生理指標記錄準確。

  問:大學生們在艙內(nèi)工作和生活的情況如何?

  答:主要分為科研、日常工作和生活三部分?蒲胁糠,他們一周要填3次問卷(每次兩個),取樣3次(唾液/尿/便)。每天要測量體重、體溫、血壓等健康指標,除體重外,都是早晚各測一次且準確記錄在冊。

  工作部分,根據(jù)植物栽培制度,如小麥,每周就要收獲3次。按照分工每人每天都有自己的工作,包括處理尿液、補充植物營養(yǎng)液等。

  他們的艙內(nèi)生活每天基本相同,包括吃飯、娛樂、自由時間、休息。生活很充實,可以上網(wǎng)、發(fā)微信、看視頻、玩飛鏢,4個人生活在“同一屋檐下”,一起勞作、吃飯,如同4個“親兄妹”。

  問:26日出艙的大學生情況如何?

  答:他們將在醫(yī)院進行1個月的醫(yī)學觀察,目前看,身體、心理等狀況都很正常。

  問:最后一個階段的實驗有哪些內(nèi)容?

  答:目前整個實驗已完成了70%。按照規(guī)劃,為期105天的第三階段實驗中,志愿者除日常工作外,還需要針對各種突發(fā)故障進行研究,以進一步測試“月宮一號”的耐沖擊性,深挖其發(fā)展?jié)摿Α?/p>

  春節(jié)很快就要到了,除夕當天,艙里的學生們會包餃子,看春晚視頻,還要和家人視頻連線,不會孤獨的。我們在艙外有由30名教授和研究生組成的科研團隊,每天實行24小時值班。春節(jié)期間,他們都要堅守崗位,不能放假,等5月實驗結(jié)束我們再好好慶祝。


作者:634233293 錄入:634233293 來源:原創(chuàng)
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