“月宫一号”闭关百日 试验每天花费一两万

昨日出舱前，一名试验人员在植物舱打电话。新京报记者 周岗峰 摄

　　昨日10时12分，北京航空航天大学“月宫一号”综合舱内，走出3名校内科研人员，105天的试验获得成功，标志着月球基地生命保障人工闭合生态系统地基试验装置“月宫一号”成功完成我国首次长期多人密闭试验。

　　密闭时间世界第二长

　　据介绍，“月宫一号”的核心是一套闭环回路生命保障系统，氧气、水和食物可通过生物技术实现再生循环，这样就可让进入外太空的载人飞行器，不再需要或很少需要地面物质支持，使长期载人航天和行星探测成为可能。

　　此次105天多人高闭合度集成试验，“月宫一号”实现了在系统内循环再生100%氧气和水以及55%的食物，总闭合度达97%。

　　据其介绍，“月宫一号”是我国首个、世界第三个类似系统，105天的密闭时间也是世界上第二长的(仅次于俄罗斯的180天)。

　　“2040年或2050年，我国应该会建设载人月球基地，那时，我们的基地应该比较成熟，可以应用了。”“月宫一号”总设计师、北航生物与医学工程学院教授刘红说，“月宫一号”还将用于研究地球生态系统物质循环机制，为地球可持续发展做贡献。

　　试验每天花费一两万

　　刘红说，“月宫一号”由1个综合舱和2个植物舱组成，总面积160平方米，总体积500立方米。其中，综合舱包括居住间、人员交流和工作间、洗漱间、废物处理和昆虫间。每个植物舱分隔为2个植物间，可根据不同植物生长需要独立控制环境条件。

　　按照规划，“月宫一号”分两期建设，目前已完成首期建设，包括一个植物舱和一个综合舱。现有总体积约300立方米，可为3位志愿者提供生命保障。

　　刘红表示，希望今年下半年能够扩建第三个舱。刘红称需要将mini版的“月宫一号”搭载到空间站、登月飞船上，在外太空获取数据，与地面实验数据对比，得出矫正数据。

　　据其透露，截至目前，“月宫一号”已耗资1000余万元，试验时，每天需花费1万-2万元。

　　■ 对话

　　“最担心志愿者缺氧”

　　【对话人物】 “月宫一号”总设计师、北航生物与医学工程学院教授刘红

　　新京报：选人的标准是什么？是否像航天员一样对身高有要求？

　　刘红：对身高要求不多，重要的是要有技术，因为里面有很多试验操作。

　　新京报：他们在舱内生过病吗？

　　刘红：没有，挑的都是健康的，肯定不能挑身体不舒服的，另外里面做过很多微生物分析，发现病原菌非常少，不容易感染。

　　新京报：下一步，对3个志愿者如何安排？

　　刘红：会做一个全面体检，然后大概休整一周，适应外界环境，就可以出来继续工作了。

　　新京报：为何确定这次密闭试验周期是105天？

　　刘红：首先，要考虑达到什么科学目标，因为我们主要做生物试验，所以需要考虑重复，也就是105天时间在系统内收获的能有多少。例如，小麦能收获15批，重复非常大，其中有5批是进去后种出来的。此外，我们可以把气体完全循环再生3次，所以也是可以达到要求的。

　　新京报：如何确定在系统中栽种哪些植物？

　　刘红：要根据人的营养需求，同时有多个物种满足，就要筛选那些更容易种植，生长周期相对比较短，占用体积比较小，最好还不需要光周期，也就是说晚上不需要睡觉，一直生长。

　　新京报：有没有担心出错的地方？

　　刘红：危险环节是担心植物生长状况不好，里面志愿者缺氧，这是最糟糕的情况，但我们一直运行得挺好。

　　新京报：有备用的氧气吗？

　　刘红：没有，如果这种情况发生，试验就失败了，还加什么氧气。

　　■ 揭秘

　　105天密闭生活是怎么过的？

　　要在300立方米的空间内，“与世隔绝”地生活105天，他们是如何做到的呢？

　　食物

　　吃植物和黄粉虫

　　看“舌尖”流口水

　　昨日刚出舱，还未来得及戴上口罩，“舰长”谢倍珍的感觉是，密闭那么久了，头一次看到那么多人，还不太适应。在舱内，他们的日常起居严格按照预设方案实行，每个人都有清晰的分工。

　　每天早晨7点半，他们就要从各自的卧室起床，然后负责一日三餐的志愿者王敏娟就要开始烹饪早餐。

　　据介绍，除了进舱前带入的少量真空包装瘦肉外，他们过半食物来自植物舱内的21种植物和综合舱内培育的黄粉虫。其中，植物可为他们提供健康必备的碳水化合物、油类、微量元素等，而吃草莓还可以让他们保持好心情。

　　不能吃的生物量还能通过生物发酵技术，培育黄粉虫，为志愿者提供必不可少的动物蛋白。

　　有段时间，王敏娟特别想念校外的火锅和烤鱼，看“舌尖”时会流口水。

　　但慢慢就“淡定”了，参照团队制定的食谱，她给大家做了不少美食，全麦包子就让谢倍珍赞不绝口。

　　不过，因为要保障舱内空气质量，即便有酱醋油盐，她也不能爆炒，一般就做清淡的。

　　水气

　　光合作用提供氧

　　蒸腾冷凝化为水

　　在王敏娟烹饪早餐的同时，谢倍珍则要开始处理各种废物废水。他们吃剩的食物残渣，和日常起居产生的粪便等废物，以及秸秆等不可食用生物量等，又经生物技术处理，成为制备类土壤基质，循环用于植物栽培。

　　而他们所需要的水和空气则是植物“贡献”的。植物通过光合作用，产生富氧空气，净化后送到综合舱，供人和动物呼吸，而人、动物和废物处理产生的富二氧化碳空气，经净化后，又送到植物舱，形成一个循环。

　　至于饮用水和卫生用水，主要来自植物舱内植物蒸腾产生空气冷凝水，在综合舱中，有个水处理系统，可把空气冷凝水“置换”为生活用水。

　　志愿者们用剩的生活用水，则与净化后的生活废水、尿液，一起用于植物栽培。

　　“3个人每天大概就用75升水，而光空气冷凝水每天能完全满足他们需求。”刘红说，为启动密闭试验，他们在舱内预存了2.5吨水。

　　工作

　　给植物灌溉营养液

　　舱外20人日夜值守

　　舱内唯一的男生董琛每天起床后则需要到植物舱给植物灌溉营养液。

　　董琛去植物舱前，根据要求，需要先戴上口罩，穿好洁净服。尽管整个舱内病原菌很少，但相对而言，有人居住的综合舱内微生物更多，这样穿也是为了防止人把病菌传给植物，减少产量。

　　这个瘦高的博士研究生，是3个人中，唯一住满105天的。据刘红介绍，2月3日开始密闭实验后，起初只有董琛和另一个男生，半个月后，王敏娟加入队伍，3月1日，谢倍珍入舱替换另一个男生。

　　这些天，董琛的头发长了不少，但又不能出舱，只好让“大厨”王敏娟临时用剪刀剪了一次头发，“他说被我剪毁了。”王敏娟说，这是她在舱内最难忘的事情。

　　据介绍，研究团队共有20人轮班日夜值守，监测舱内的各种数据，防止意外发生，“我们有调节舱内空气的方式，但实际上最多也就是监测，因为运行一直很不错。”

　　娱乐

　　举哑铃骑自行车

　　带了吉他可唱歌

　　除了吃饭和“雷打不动”的一小时午休，在白天，他们一般都忙于工作，采集、处理各种数据。

　　董琛负责照料种植面积最多的小麦，王敏娟则负责照料一些蔬菜，谢倍珍则总在研究处理废物。

　　也只有晚上，才属于他们自己。在晚上，他们可以举哑铃、骑1小时自行车，锻炼身体，也可以唱歌疏解压力，董琛还把吉他带了进去。

　　如果思念朋友、亲人了，他们还可在综合舱内上网，那里有无线上网条件。不过，刘红说，要求他们在视频对话时，只能在各自卧室内，不能泄露舱内的其他秘密。记者 许路阳 实习生 范小洁