“月宫”生活200天密闭实验全记录

renwen 提交于 周日, 2019/02/10 - 23:46
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  “最近有什么烦恼吗?”第二组志愿者“舰长”刘光辉说:“最近睡眠不太好,尿液处理装置出了点问题,刚维修好,夜里要不定时观察。”

  远离都市

  《西游记》有云“天上一日,地下一年”,褚正佩说,他们在舱内的生活也颇有这种感觉。

  “他们非常忙碌,每天从早上7时起床,到晚上11时睡觉,要做哪些事情都是有详细的规定的。”刘红教授介绍说,因此,舱外的人可能会觉得两百天很久,但对于舱内的人来说,觉得时间过得很快。

  她说,志愿者在里面生活工作会非常丰富,要做栽培、取样,还要对各种状况进行处理,既要获得自己生活的所需,也同样要获得许多数据,非常忙碌。

  褚正佩回忆说,舱里的工作像是生活在陶渊明文章中的“桃花源”。她说,远离了都市快节奏的生活,也远离了尘世的风雨雷电。“四人各有分工,但每到饭点都会聚集起来。从种子到粮食蔬菜,到磨面、采摘,和面、炒菜都亲手操作,仿佛回到了原生态的生活,自给自足,绿色健康。”

  她觉得:“早上尽管感受不到阳光照到身上的温度,但走到植物舱,和满室的绿色打个招呼,感受着植物的朝气蓬勃,这一点点缺憾也就消弭殆尽了。”

  中午,他们会拿着两个盆子走进这片专属菜园,摘几片新鲜的叶菜,剪几个辣椒、黄瓜,摘两大把小番茄,各自称出质量,记录在案。

  晚上,四人围坐在桌前,吸溜一口热气腾腾的黄豆肉汤,夹一筷子辣椒炒肉,咬一口松软的馒头,抬头看看笔记本电脑里播着的《深海利剑》。

  她说,从刚进舱时的跃跃欲试,不断磨合到得心应手,这种感觉,让她想起了刚得到一辆属于自己的自行车的那一天。

  特别春节

  尽管已经出舱,但是第二组志愿者也同样和参与此次实验的教师与学生一样,陪着舱内的第一组志愿者一起过年。“所有实验人员都要同甘共苦。”

  今年过年,刘红教授同样要坚守在“月宫一号”舱外,和舱内的志愿者一起过年。

  “无论是在舱里还是在舱外,无论是教师还是学生,都会在这个实验室坚守。”她说,虽然在舱外可能会更有条件,过年也可以更丰富。但她还是要求所有舱外的教师和学生,坚持和舱内的人员一样,没有更多的娱乐活动。

  已经出舱的褚正佩和刘光辉,则对能够在北京过这样一个“不一样”的春节,充满了期待。“虽然不能回家过年了,但是同样能够通过网络给家人送去春节的祝福。”

  “每年都在家过年,今年在北京过年还是感觉很新奇的。”褚正佩说。

  “在200天里,不但自己做了月饼,而且还自制了表情包。”褚正佩说,自己面临的挑战是需独立管理植物Ⅱ舱。而之前她没有这样的经历,舱内的全部工作,包括植物、灯、水循环等都要自己来做,通过一点点熟悉,遇到困难自己想办法解决,或寻求师兄师姐的帮助,她觉得“收获了许多难忘的经历”。

  她说,在舱内的200天里学会了很多。“做科研一定要坚持,耐得住寂寞。”她说,日复一日做同一件事,很好地磨练了自己的耐心,同时锻炼了自己的专业技能,收获了受益终身的经历。

  对于“舰长”刘光辉来说,他则是感受到了一种“责任感”,“不管在什么时候做什么事情,都必须要有责任感”。

  对话

  “月宫一号”总设计师刘红:

  实验未来为地外基地提供生命保障技术

  “月宫365”实验,从2017年5月10日开始,到2018年5月10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。

  目前,实验已完成了70%。开展“月宫365”实验的目的是什么?实验中遇到了哪些困难?“月宫一号”中的志愿者如何栽培?

  对此,记者对话了北京航空航天大学“月宫一号”总设计师刘红教授,听她讲述“月宫365”实验的细节。

  水和氧气百分百循环再生

  广州日报:实验的总体设计是什么?

  刘红:总体设计就是一共有8名志愿者,我们把他们分成了两组,每组四人,两男两女,然后设置了三班,第一班值班的时间是60天,2017年7月9日,第二组志愿者进舱,进行交接后,第一组志愿者出舱;第二组志愿者值了200天,在2018年1月26日出舱,第一组志愿者进入;第一组再次进入舱内值105天。这样三班合计共365天。

  在这365天中,我们完成了相当于从低代谢水平到高代谢水平,高代谢水平到低代谢水平的成员组更替,来演示验证我建立的系统稳定运行调控技术是否可行,如何进一步的发展。这是我们的实验核心,因此我们才会有这样的设计。

  针对这个实验,我们此前做了许多其他的实验,比如研究这个系统从开始到结束的微生物的发展演替,过程如何,有何规律。这些都会为今后太空的活动提供非常重要的基础数据。在实验中还研究他们的心理变化,以及哪些措施和技术可以有效改善心理状况等。

  广州日报:实验的目的是什么?

  刘红:目的在于明晰在不同代谢水平的乘员组合变换、超高负荷冲击、遭遇故障等情况下,生物再生生命保障系统的鲁棒性,进一步验证和完善我们建立的系统长期稳定运行调控技术,并建立该生物系统的可靠性评价方法体系。同时开展在幽闭环境中绿色植物与光协同调控乘员情绪和心理的方法和技术研究、肠道微生物与心理健康的关系研究等。

  今后能够用于月球、火星等地外基地、度假村,为其提供生命保障技术,保障人在地外长期自治生存。

  目前能做到,水可以100%循环再生,氧气100%循环再生,食物80%循环再生,总体闭合度可以达到98%。“月宫一号”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。

  将进行天地对比实验

  广州日报:实验遇到的困难有哪些?

  刘红:困难肯定很多。无论是技术上的,还是志愿者心理上的,都非常多。当实验遇到了一些困难时,他们在心理上就会有一些波动,然后大家就需要一起来解决这方面的问题。还有一些设想的实验,不能够达到预期的,也需要进行调整。类似于这方面的问题都需要进行研究和解决。

  广州日报:这个舱和真实的太空环境有什么不同?

  刘红:真实的太空环境与实验环境有些差异。比如月球上的重力与地球会有所差异,辐射环境要比地球高。我们不可能在地面完全模拟在太空中或月球中的环境,这么大的一个系统,也不可能完全模拟辐射的环境。

  所以,我们在地面上做了这样大系统的实验,接下来我们就会做小的系统,小型生物再生生命保障系统,一套在地面上,另一套则是搭载在月球探测器或火星探测器上,进行天地的对比实验,通过分析获得矫正参数,用这个矫正参数来取得大系统获得的参数,从而将这些实验获得的参数用于太空基地生命保障系统的设计和运行。

  吃草莓是为调节心情

  广州日报:“月宫一号”中有多少植物?

  刘红:现在有35种作物。核心的就是小麦和土豆,芋头就很少了,这些都是提供碳水化合物的。除此之外,还有大豆提供植物性蛋白的,油莎豆是提供植物性油的,当然还会有别的,但是核心的、大量的就是这些。

  此外,就是种植了一些蔬菜,茄子、辣椒、西红柿、豆角、黄瓜等,还有许多绿叶菜。另外还有草莓等水果,是为了给志愿者调整心情,食物中的各种维生素都有,但是吃草莓的感觉和吃黄瓜的感觉,肯定是不一样的。

  广州日报:舱内的植物会如何进行栽培保障食用?

  刘红:我们叫阶梯半连续栽培。这个实验有一个启动期,在启动期里我们会一批批地栽培。小麦的成熟期是70天,那么每周我们会种三批,到第一批可以收的时候,才会开始做这个密闭实验。密闭了之后,就会每周收三批,种三批,以此类推。这样就能够循环起来,所有的作物都是这个样子,只不过时间有差异。…

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