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空间基地生命保障科学传播团队--北航“月宫一号”再创世界纪录!

2018-05-15 11:53:34 新闻来源:北京晚报

5月15号上午,备受关注的“月宫一号”缓缓开启舱门,4位志愿者微笑着走出“月宫”。

为期365+5天的、世界上时间最长的“月宫365”实验获得圆满成功!

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“‘月宫365’实验,实现了闭合度和生物多样性更高的‘人-植物-动物-微生物’四生物链环人工闭合生态系统的长期稳定循环运转,且保持了人员身心健康。这对于人类实现在地外长期生存无疑是具有重要理论和实践意义的一大步。”“月宫一号”总设计师、“月宫365”实验首席科学家刘红教授在仪式上报告了实验情况,介绍了取得的主要成果。随后,她宣布“月宫365”实验计划圆满完成。

 

仪式上,“神舟”号飞船总设计师、中国工程院院士戚发轫,人机与环境工程专家、中国工程院院士王浚,虚拟现实技术和人工智能专家、中国工程院院士赵沁平和北航副校长房建成院士共同开启舱门,欢迎志愿者凯旋。

 

“月宫365”实验于2017年5月10日开始,至2018年5月15日出舱,共历时370天,是世界上时间最长、闭合度最高的生物再生生命保障系统实验。其主要任务是研究一个生物系统如何实现为不同代谢水平的乘员组提供生命保障,并保持系统稳定。此次出舱时间比原定计划延迟了五天,是“故意”模拟的突发状况,舱内志愿者事先并不知情,意在观察志愿者心理状态。

 

实验志愿者共有8名,分为2个乘员组,设置3班。1组值第一班,持续时间60天;2组值第二班,持续时间200天,已打破此前由俄罗斯创造的同类系统中最长驻留180天的世界纪录;1组再值第三班,持续时间105天。1组志愿者为刘慧(舰长)、刘佃磊、胡静斐、高寒4人,2组志愿者为刘光辉(舰长)、伊志豪、褚正佩、王伟4人。此次出舱为1组4名志愿者,标志着“月宫365”实验顺利完成。出舱仪式上,“月宫365”实验8名乘员志愿者获得颁发“北航冯如杯科学探索特别奉献奖”。

 

志愿者代表刘慧博士发言,她表示,实验成功归功于舱内外所有月宫人的努力,大家为此感到骄傲和自豪。通过实验。志愿者们收获了第一手科研数据和经验、特殊的情谊和丰富的生活技能。接下来还要将实验数据形成研究成果,为实验画上圆满句号。

 

据悉,“月宫一号”所使用的生物再生生命保障技术,是保障人类在月球/火星等地外星球长期生存所需关键技术。在这项技术应用到空间探索前必须进行地面演示验证实验,并通过实验发展系统稳定运行调控技术。北航刘红教授团队经过十年努力,研制出我国第一个、世界上第三个空间基地生物再生生命保障地基综合实验装置“月宫一号”,并于2014年5月成功完成了持续105天的我国首次长期高闭合度集成实验。

 

这标志着我国成为了继俄罗斯、美国之后,第三个掌握了该技术的国家,也标志着世界首个由“人-动物-植物-微生物”构成的四生物链环人工闭合生态系统的成功建立,使我国此项技术水平进入世界领先行列,成果入选“新中国65年十大引智成果”、“2015年中国高校十大科技进展”。

 

志愿者整理“月宫”里种的菜

 

记者在现场采访了解到,365+5天的世界上时间最长的“月宫365”实验,闭合度水平超越了月宫团队2014年创造的世界纪录,达到了98%。刘红教授介绍到,

 

“月宫365”实验在世界上首次建立了系统长期稳定运行的生物调控技术,并通过实验过程中不同代谢水平的乘员组换班更替、停电及设备故障冲击等突发状况验证了该技术的有效性;

 

分析了不同工况下生物再生生命保障系统的稳定性,明确了影响生物再生生命保障系统的可靠性的关键因素;

 

 发现了在幽闭空间中自然光制度变换对人的生物节律和情绪的影响规律, 发明了模拟自然光变换调节人体生物节律和情绪技术和设备;

 

并建立了植物长期连续高效栽培技术、营养液长期循环利用净化和调配技术。

 

人机与环境工程专家、中国工程院院士王浚谈到:“‘月宫365’实验成功,这对于人类实现在地外长期生存无疑是具有重要理论和实践意义。‘月宫一号’所积累的经验、技术、成果,将为建立月球及其它星球长期驻留和飞船星际飞行提供有益的参考。”

 

“当然,也可以探索该项科技成果在地球上特定情况下的推广应用,比如缺水地区、高原缺氧交通极不便地区和提高现有透明温室大棚单位容积产量方面做工作。”王浚院士表示,“月宫365”长时间的密闭生存实验获得的生理和心理数据,以及研究建立的调控措施和技术,将为未来的星球基地探索活动人员的健康保障提供重要依据和技术支撑。

 

关于下一步的研究计划,刘红教授谈到,“我们将在总结分析试验结果的基础上,进行空间站、月球/火星探测器搭载的小型生物再生生命保障系统实验装置研制,争取搭载机会,通过天地对比分析,获得矫正参数和模型,进一步为该项技术应用于太空奠定坚实的技术基础。”

 

月宫一号”背景资料:

 

生物再生生命保障系统是保障人类在月球/火星等地外星球长期生存所需关键技术。“月宫一号”是北航刘红教授团队发明的空间基地生物再生生命保障系统地基综合实验装置,是世界上第一个成功的四生物链环的人工闭合生态系统(人-植物-动物-微生物),系统的闭合度和稳定性高于之前的俄罗斯和美国的同类系统,而此前俄罗斯和美国的系统均为人-植物的两生物链环系统。此前国际上此类系统实验持续时间最长的是俄罗斯的BIOS-3的180天实验。

 

“月宫一号”一期系统于2014年5月20日完成了我国首次长期多人高闭合度集成实验(3人105天),系统闭合度达到97%,人所需的氧气和水100%在系统内循环再生,循环再生了55%的食物。“月宫一号”一期2个舱室的总面积100平米,总体积300立方米,植物种植面积69平米。

 

2016年“月宫一号”完成了升级和扩建,共有3个舱室,总面积150平米,总体积500立方米,植物种植面积120平米。此系统正在开展“月宫365”实验,系统的闭合度和食物再生度将进一步提高。

 

“月宫365”实验,于2017年5月10日开始,于2018年5月15日结束,是世界上时间最长、闭合度最高的生物再生生命保障系统实验。

部分内容来源:北京晚报

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