剛剛入艙的志愿者在了解農(nóng)作物的種植情況。
即將入艙的志愿者在國旗下莊嚴宣誓。
在密閉的空間，您能呆多長時間？昨天上午，位于北京航空航天大學新主樓西側的“月宮一號”開艙迎客，來自該校的8名學生志愿者開始挑戰(zhàn)“密室生存”。未來365天，他們將兵分兩組，在密閉艙嘗試自給自足方式接力生存365天，每一組密閉生存時間，都超過2014年該校學生創(chuàng)下的105天紀錄。
“我，愛祖國，愛航天，愛北航，愛團隊，自愿作為‘月宮365’艙內(nèi)實驗志愿者。”昨天，在植物艙Ⅱ外，在五星紅旗下，8名大學生志愿者舉起右拳，莊嚴宣誓，他們以響亮的誓言表達決心：“為實現(xiàn)中華民族的航天強國夢不懈奮斗！”
宣誓完畢，志愿者先通過風淋室進入緩沖間，用3%雙氧水對手部消毒，再更換高壓滅菌后的專用服裝。上午10時左右，身穿運動T恤和長褲的劉慧順利入到艙內(nèi)，她微笑著和大家隔窗打招呼，隨后拿起剪刀在艙內(nèi)采摘果蔬。
“月宮一號”不與外界發(fā)生氣體交換，艙內(nèi)的氧氣、水和食物都要進行循環(huán)再生。
【“月宮”升級】
新艙室：增一個植物艙采用水培
“月宮一號”是世界首個，也是密閉程度最高的四生物鏈環(huán)生命保障系統(tǒng)。
記者在現(xiàn)場看到，“月宮一號”由三部分組成，包括兩個植物艙和一個綜合艙，綜合艙內(nèi)陳設簡潔齊整，設有居住間、人員交流和工作間、洗漱間、廢物處理和昆蟲間。
首次實驗時，“月宮一號”內(nèi)種植5種糧食作物、15種蔬菜，還有一種水果草莓及一種動物黃粉蟲。這次實驗中，光是蔬菜就有30多種，新增西紅柿、土豆、辣椒、茄子、蘑菇等。
研究人員告訴記者，這些新作物可不是純根據(jù)口味挑選的，而是在保證閉合度的前提下，根據(jù)營養(yǎng)參數(shù)等測算出來的。選擇時也有講究，一般是生長周期短、單位產(chǎn)量高、生長空間小、抗逆性強的矮株植物。
植物艙Ⅱ為新增的空間，其中的植物主要采用水培的方式，而先建的植物艙Ⅰ主要是基質(zhì)栽培。透過圓圓的舷窗，記者看到在紅藍光照耀之下，小西紅柿已結出紅果，生菜長出嫩綠的葉子，油莎豆長勢喜人，細長的葉尖從植物架里探出頭來，都快夠著艙頂?shù)腖ED燈了。
新隊員：八人分兩組歷經(jīng)兩次交班
早在2014年，北航三位大學生志愿者就在“月宮一號”里連續(xù)生存105天，成功完成我國首次長期多人密閉試驗。
這次有何不同？“月宮一號”總設計師及首席科學家、北航教授劉紅告訴記者，首先是時間更長，變?yōu)?65天；實驗期間增設了人員替換環(huán)節(jié)，8名志愿者共四男四女，分為兩組，設三個班次，第一組先出發(fā)，進去生存60天，再換第二組入住200天，最后再換第一組完成剩余的105天。
如此設置，劉紅解釋，是因為每個人的呼吸代謝等消耗不一樣，研究團隊想驗證不同代謝水平的乘員組合變換時，系統(tǒng)能否穩(wěn)定運行。交班時，艙門口專門設置了小小的氣閘艙，其兩側都有密封門，人員換班時要先經(jīng)過這個緩沖帶，再進入艙內(nèi)，避免艙內(nèi)氣體泄漏。
新技術：閉合度預計高達98%
過去3年，劉紅團隊對“月宮一號”的固體廢物處理、水的凈化與再生處理、植物培養(yǎng)單元及其光源系統(tǒng)都做出升級改造。
上次的志愿者、北航博士生董琛告訴記者，這次的溫濕度控制系統(tǒng)更加精準。光源設置也更加人性化，以前更多變換光強，這次光譜也可調(diào)整，植物生長時通常設為紅藍光，有人長時間做實驗，可調(diào)為白光，這樣雙眼更加舒適。
此外，實驗過程中還會模擬停電等故障，來考驗系統(tǒng)突發(fā)應對能力。
此次“月宮365”實驗的閉合度預計高達98%，比3年前高出一個百分點。這一數(shù)字在世界上遙遙領先，俄羅斯的閉合度是82%，美國是78%。
劉紅透露，俄羅斯、美國都是兩生物鏈環(huán)系統(tǒng)，包括植物和人，而“月宮一號”內(nèi)建立了四生物鏈環(huán)系統(tǒng)，里面包括植物、動物、微生物和人，光是具有降解和促生功能的微生物就有三種，這樣可以大幅度提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和閉合度。
【“月宮”生存】
設24小時守護使者
離植物艙Ⅰ不遠就是監(jiān)控室，未來一年，這里24小時都有人值班，值班員能隨時觀測到艙內(nèi)志愿者的活動狀況，有突發(fā)應急情況也能及時處理。
入艙前，留守在外的小伙伴兒還鄭重承諾：會提供24小時、360度全方位守護；當志愿者情緒低落時，會煲一盅“心靈雞湯”；此外，還要精心設計光、氣體、心理等方面的實驗，和志愿者們聯(lián)手開展探索性研究。
自帶面食烹飪技巧
八位志愿者全部為劉紅團隊的研究生，他們在艙內(nèi)既要生存勞作，又要搞科研，挑選時都經(jīng)過了嚴格的生理和心理測試。
第一組艦長、北航博士生劉慧告訴記者，每人都有獨立分工。劉慧來自河南，從小吃面食長大，擅長做面食，她除了掌管伙食之外，還負責統(tǒng)籌艙內(nèi)所有工作以及植物艙Ⅱ的種植和管理；劉佃磊是副艦長，負責固廢處理、尿液等廢水處理、秸稈粉碎、小麥脫粒以及黃粉蟲和蘑菇的培養(yǎng)維護等；高寒負責植物艙Ⅰ的種植及維護；胡靜斐協(xié)助高寒完成植物艙Ⅰ的種植和維護，并負責艙內(nèi)物品管理等。
在飲食方面，志愿者們帶了一些雞肉、豬肉，剩下的動物蛋白主要靠吃黃粉蟲補充，蔬菜、水果和主食全靠艙內(nèi)供給。
不過艙內(nèi)生活并不單調(diào)，志愿者可打電話可上網(wǎng)，還準備了象棋和動感單車。
專配健康管理員
第二組艦長劉光輝告訴記者，分組主要根據(jù)研究方向、艙內(nèi)分工等來匹配志愿者。兩個月后的200天艙內(nèi)密閉生活，對志愿者心理挑戰(zhàn)極大，他們這組特意安排了一位專攻健康管理的乘員。
半年前，組里的小伙伴兒就開始了形影不離的活動，經(jīng)常一起吃飯、跑步、郊游、參與素質(zhì)拓展等。研究人員也會定期監(jiān)測志愿者的心理狀況，并為他們分享一些減壓的方法。
【“月宮”應用】
可建在極地沙漠等地
人類飛向太空離不開氧氣、水和食物。“月宮一號”構建了一種微生物圈，可以實現(xiàn)氧氣、水和食物循環(huán)再生，如未來應用于太空，可幫助人類長期在太空生存。
“月宮365”計劃將驗證和探索多項深空探測生命保障技術，推動航天深空探測技術發(fā)展。
“月宮一號”利用的生物再生生命保障技術在地面也有用武之地，比如在沙漠、高原、極地等極端環(huán)境，以及地下或水下封閉環(huán)境中都可大顯身手。
據(jù)劉紅透露，“月宮一號”的科研成果在地面上已有實際應用，至于何時“飛向”太空，她神秘一笑，“應該很快了！”
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