5月15日，北京航空航天大學(xué)校內(nèi)，備受關(guān)注的“月宮一號”再次緩緩開啟艙門，劉慧（艦長）、劉佃磊、胡靜斐、高寒4位志愿者微笑著走出“月宮”，手中還拿著親手在“月宮”內(nèi)種植的胡蘿卜、西紅柿等。至此，“月宮一號”內(nèi)進(jìn)行的為期365+5天、世界上時間最長的“月宮365”實驗獲得成功。 “月宮一號”總設(shè)計師、“月宮365”實驗首席科學(xué)家劉紅教授告訴北京晨報記者，該實驗意味著人類在月球等地外星球上生存一年是沒有問題的。

 

　　“月宮”種植蔬菜首次出艙

 

　　4名志愿者出艙時，手中還拿著親手在“月宮”種植的大豆、小麥、胡蘿卜、西紅柿、草莓等作物。劉紅教授說，艙內(nèi)一共種植了35種植物，其中30種是蔬菜，蔬菜也是實驗以來首次出艙。

 

　　艙內(nèi)空間約150平方米，綜合艙居住面積約42平方米，4人居住6室1廳（4間臥室，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，占地約100平方米，附帶儲藏室。

 

　　“月宮”內(nèi)部光環(huán)境有講究。工作區(qū)和休息區(qū)照明采用LED光源，其環(huán)保節(jié)能、光照均勻的優(yōu)點，適用于生保系統(tǒng)的長期高效運(yùn)行。

 

　　植物艙Ⅰ的小麥主要栽培于三層植物架上，栽培面積共60平方米，分30批。這30批小麥并不是同一時間種的，而是按照一定時間間隔分批種植，因此能看見處于不同生長周期的小麥。由于小麥處于不同狀態(tài)，它們的光合作用速率也不一樣。因此每次收獲之后要馬上再次播種，保證生長周期內(nèi)各個狀態(tài)的連續(xù)性，也保證光合作用吸收二氧化碳呼出氧氣的穩(wěn)定性與持續(xù)性。

 

　　健身單車是月宮一號艙內(nèi)志愿者的日常鍛煉器械。在空間站或者月球基地等微重力環(huán)境下，人體的肌肉系統(tǒng)與骨骼系統(tǒng)會發(fā)生一些變化，最典型的表現(xiàn)就是腿部肌肉萎縮以及骨質(zhì)疏松。月宮365實驗計劃是針對載人月球基地及火星探測等航天計劃而開展的綜合性實驗，與真正的航天任務(wù)有很大的共同性。單車在月宮365實驗中還承擔(dān)了一項重要任務(wù)，那就是測試志愿者們在不同阻尼下騎行的呼吸狀態(tài)，這樣可以更精確與定量化地描述代謝水平與身體健康狀態(tài)，這對載人航天生命保障技術(shù)研究具有重要意義。

 

　　比原定計劃延遲五天出艙

 

　　據(jù)介紹，“月宮365”實驗于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(tǒng)實驗。其主要任務(wù)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。此次出艙時間比原定計劃延遲了五天，是“故意”模擬的突發(fā)狀況，艙內(nèi)志愿者事先并不知情，意在觀察志愿者的心理狀態(tài)。實驗志愿者共有8名，分為2個乘員組，設(shè)置3班。1組值第一班，持續(xù)時間60天；2組值第二班，持續(xù)時間200天，已打破此前由俄羅斯創(chuàng)造的同類系統(tǒng)中最長駐留180天的世界紀(jì)錄；1組再值第三班，持續(xù)時間105天。1組志愿者為劉慧（艦長）、劉佃磊、胡靜斐、高寒4人，2組志愿者為劉光輝（艦長）、伊志豪、褚正佩、王偉4人。此次出艙為1組4名志愿者，標(biāo)志著“月宮365”實驗順利完成。

 

　　研制探測器搭載小型生物

 

　　劉紅教授介紹，“月宮365”實驗的閉合度水平超越了我們2014年創(chuàng)造的世界紀(jì)錄，達(dá)到了98%。在世界上首次建立了系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行的生物調(diào)控技術(shù)，并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(shè)備故障沖擊等突發(fā)狀況驗證了該技術(shù)的有效性；分析了不同工況下生物再生生命保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性，明確了影響生物再生生命保障系統(tǒng)的可靠性的關(guān)鍵因素；發(fā)明了模擬自然光變換調(diào)節(jié)人體生物節(jié)律和情緒技術(shù)和設(shè)備；并建立了植物長期連續(xù)高效栽培技術(shù)、營養(yǎng)液長期循環(huán)利用凈化和調(diào)配技術(shù)。

 

　　“月宮365”實驗，實現(xiàn)了閉合度和生物多樣性更高的“人-植物-動物-微生物”四生物鏈環(huán)人工閉合生態(tài)系統(tǒng)的長期穩(wěn)定循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，且保持了人員身心健康。這對于人類實現(xiàn)在地外長期生存無疑是具有重要理論和實踐意義的一大步。

 

　　劉紅教授透露，下一步將在總結(jié)分析實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)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(tǒng)實驗裝置研制，爭取搭載機(jī)會，通過天地對比分析，獲得矯正參數(shù)和模型，進(jìn)一步為該項技術(shù)應(yīng)用于太空奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。