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北航“月宫365”创世界新纪录,志愿者揭秘空中“桃花源”

时间:2022-12-07 12:49:28 | 浏览:226

1月26日上午,由北京航空航天大学实施的“月宫365”实验举行了第二次换班仪式,自去年7月9日第一次换班以来,二组4名志愿者刘光辉、伊志豪、褚正佩、王伟已在“月宫一号”实验舱中连续驻留了200天,打破了此前由俄罗斯科研人员创造的在生物再生生

1月26日上午,由北京航空航天大学实施的“月宫365”实验举行了第二次换班仪式,自去年7月9日第一次换班以来,二组4名志愿者刘光辉、伊志豪、褚正佩、王伟已在“月宫一号”实验舱中连续驻留了200天,打破了此前由俄罗斯科研人员创造的在生物再生生命保障系统中连续驻留180天的纪录,创造了新的世界纪录。“月宫一号”的系统闭合度与运行时间也达到国际最高水平。

月宫一号总设计师、首席科学家刘红教授告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn), 这项技术实际上是为了未来人类在月球、火星等地外星球长期生存所需提供保障。

据澎湃新闻了解,所谓“月宫365计划”,即365天生命保障自给自足的实验计划, “月宫365”实验于2017年5月10日开始,将于2018年5月10日结束,成为世界上时间最长、闭合度最高的生物再生生命保障系统实验。该实验进展被海内外多家主流媒体报道,引起全球关注。2017年12月18日,世界顶尖科学杂志之一的英国《自然》杂志在其官网上发布了2017年最佳科学图片,“月宫一号”入选。

住在舱里,像是生活在陶渊明的“桃花源”

由于四名志愿者要在16时至18时出舱并接受医学观察,上午只能隔着舱门跟大家打招呼,“200个日出日落,在生命长河中似乎微不足道,但对月宫人来说却是一个不小的挑战。我们舱内的四名志愿者同心协力,坚持不懈,互帮互助,携手度过了200个难忘的日夜。”二组志愿者舰长刘光辉在舱内通过连线对记者说。

在志愿者们看来,住在舱里,像是生活在陶渊明的“桃花源”。

志愿者日记详细记录了舱内生活, 志愿者褚正佩这样写道:“早上七点钟起床,量体温、血压,称体重。洗漱完,冲杯牛奶,坐在桌边,一个馒头就一盘生菜炒梅花肉,刷着早间新闻,享受一顿美好的早餐时光。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。深吸几口植物散出的精华,沉浸在这满室的绿中,伴着轻音乐,读一篇英文,连时光也慢了几分……”

舱内厨房中一名志愿者用手机拍下做饭情景。 本文图片均为澎湃新闻记者 韩晓彤 实习生 张紫微 图

“月宫365”实验计划与电影《火星救援》的剧情设定类似,但在“月宫一号”实验舱中不仅能种土豆,还能种小麦、大豆、辣椒、草莓等35种植物,为了保证舱内人员不断粮,这些植物都采用了阶梯半连续栽培的方法,能保证舱内食物和氧气的供应。

北京航空航天大学校方介绍,舱内面积约150平方,综合舱居住面积约42平方,4人居住,6室1厅(4间卧室,1洗漱间,1固废间,1集客厅、工作间、厨房、餐厅多功能一体的交流间)。两个大植物园——植物舱I和植物舱II,占地约100平方,带储藏室。

总结下来,舱内的24小时主要分为科研、日常工作和生活三部分。

本次实验为4人365天, 舱内实验志愿者共有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,1组再值第三班,持续时间105天。这次换班为1组志愿者接替2组志愿者再次进舱。

志愿者们每天都有早已安排好的任务,任务是早在舱外就已规划好的。据北京航空航天大学校方介绍,第二组志愿者主要增加了健康方面的实验,将研究人在长期幽闭环境中心理变化、肠道微生物和人情绪变化等,因此在这200天中,志愿者每时每刻都在进行着实验,在舱里的一言一行、表情动作甚至于呼吸睡眠都要采集大量的数据。

很多事情要重复做几百次,比如体重、体温、血压与血氧饱和度等健康指标是每天测量的,除体重外,都是早晚各测一次且准确记录在册。根据植物栽培制度(按照一定时间间隔分批种植),每隔几天就要重复一次。如小麦,每周就要收获3次(每次2㎡小麦的收割、剪穗和播种)。其他的工作亦是如此,如舰长刘光辉每天都要处理尿液;健康管理员王伟每周要对志愿者健康取样所用耗材分装成袋且写上编号;舱Ⅱ负责人褚正佩每天都要循环营养液。

每天生活有固定的生物节律,科学的饮食搭配,所有的操作必须规范。因此没有周末,也不分寒暑,衣食住行都是统一要求的,不能在实验期间的任何一天睡一个懒觉。志愿者们作为实验操作者又作为实验对象,需要对自身取样,从头发丝、鼻腔、唾液、指甲到尿液粪便,还要定期完成心理上和生理上的测量,每个人都是强大的数据库,从内到外都是数据基础。

“休息的时候可以画画。或者四个人坐下来杀一盘象棋,俩人执子,俩解说指挥。运动可以做瑜伽、骑动感单车、掷飞镖。每天四个人英语口语的尬聊。每天的实验任务可不少,厚厚一大本《工作手册》,各种实验记录本摞了一排。每人每天要明确自己的实验任务,在完成实验任务的空闲时间里,大家也要"闲"里抽闲,看文献写论文,功课也不可荒废的哦。”根据二组志愿者王伟的日记,志愿者们也很会苦中作乐。

第三班志愿者宣誓。

志愿者们将在“月宫一号”度过春节

仪式上,曾完成第一阶段为期60天实验的1组志愿者刘慧、刘佃磊、胡静斐、高寒在国旗下宣誓,并在现场全体人员的共同祝福下再次进入实验舱内,他们将完成第三阶段为期105天的实验,今年的春节,这4名志愿者也将在“月宫一号”度过。

按照实验规划,在为期105天的第三阶段实验中,志愿者除日常工作之外,还需要针对各种突发故障进行研究,以进一步测试“月宫一号”的耐冲击性,深挖其发展潜力。

刘红勉励团队成员在接下来的实验中,发扬月宫“六有”精神,即有梦想、有热情、有豪情、有干劲、有勇气、有担当,坚守岗位,不辱使命,为实现“月宫365”实验的圆满完成而不懈奋斗。

据北京航空航天大学校方介绍,“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。

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,此前俄罗斯和美国的系统均为人-植物的两生物链环系统。

刘红向澎湃新闻透露,目前不可能在地面完全模拟太空环境,“月宫一号”在重力、辐射环境都与太空环境不同,但此次“月宫365”实验结束后,将积极争取我国月球/火星探测器的搭载机会和资源,在月面/火星表面开展小型生物再生生命保障系统试验,通过与地面平行试验的对比分析,获得地面大型系统模拟结果的矫正参数,为未来将地面大型有人生物再生生命保障系统实验研究获得的设计运行参数应用于月球/火星奠定基础。

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