植物栽培  舱内吃虫  实现氧气和水100%循环再生

    “月宫一号”三志愿者“密室生存”105天

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    在面积仅百余平方米的“月宫一号”密闭舱中生活105天后，前天上午，“舰长”谢倍珍和乘员董琛、王敏娟微笑着开舱“出宫”，手里还拿着亲手种植的四季豆和胡萝卜。

    这标志着我国首个生物再生生命保障试验系统及其实验装置“月宫一号”研制成功，这使我国成为继美国、俄罗斯之后第三个掌握该技术的国家，这一技术为宇航员在太空长期生存奠定基础。且让我们来揭秘“月宫一号”，以及3名志愿者的“密室生存”生活。

    “月宫”外表

    舱内充满“田园气息”

    在北航体育馆的南侧有一栋蓝色屋顶的一层建筑，总体积约300立方米的“月宫一号”（一期）就安放在这里，由植物舱和综合舱两个椭圆形的白色舱体组成，通过舱门与外界完全隔离。

    植物舱面积约60平方米，为三层立体栽培的空间，分隔为两个植物间。透过植物舱的玻璃看过去，里面如同一片花园，有葱绿的麦苗和各种开着小花儿的蔬菜。舱内栽培着研究人员筛选出的小麦、大豆等5种粮食作物、豇豆、四季豆等15种蔬菜作物和1种水果草莓。

    综合舱面积约42平方米，包括居住间、人员交流和工作间、洗漱间、废物处理间和昆虫间，其中昆虫间里是谢倍珍用秸秆等饲养出来的黄粉虫，也就是俗称的面包虫，能为志愿者提供动物蛋白和脂肪。综合舱也是一片充满“田园气息”的环境，厨房里还有浅色的木制桌椅。志愿者之一的王敏娟在出舱时笑着说，舱里的空气比外面好，“PM2.5比外面低多了”。

    “月宫”生活

    记录“植物”日记   看“舌尖”解馋

    今年2月3日，谢倍珍、董琛、王敏娟走进“月宫”，过上自给自足的生活。

    北航博士生王敏娟性格活泼，她是“月宫”中的大厨。“月宫”种有小麦，一日三餐多面食。小麦成熟后，经磨麦机加工变成面粉，王敏娟制作出美味的全麦面包、馒头、包子、饺子等食品。为了保持舱内空气干净清洁，王敏娟做菜少油少烟，比如凉拌黄瓜、毛豆拌牛肉等。

    谢倍珍是北航讲师，她负责饲养一种昆虫——黄粉虫。这也是一种食物，可以帮助志愿者补充动物蛋白。黄粉虫能长到2.5厘米，油炸后如薯条般美味，磨碎夹在面包里也相当可口。

    董琛也是北航的博士生，他主要负责照料植物。

    “月宫”中的一天从7时30分开始。吃完早餐，谢倍珍处理尿液、回收冷凝水，董琛为植物灌溉营养液；中午12时吃饭，午休一个小时；下午，董琛负责观察植物生长情况，王敏娟照料植物，谢倍珍则继续收集尿液等，并饲养黄粉虫。晚上则是娱乐健身时间，志愿者们可以上网、打电话、看书，或者是骑车、玩哑铃。喜好美食的王敏娟每周还要坚持看《舌尖上的中国2》，结束“密室生存”后，她最想去吃一顿火锅。

    每天，志愿者们还要结合自己的专业完成科研任务，例如记录植物生长情况、微生物、水质等各种数据，以供后续分析。

    “月宫”展望  多项创新领衔美俄

    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%。

    据介绍，“月宫一号”105天的密闭时间是世界上第二长的（仅次于俄罗斯的180天）。据透露，与美国和俄罗斯两国已建成的系统相比，“月宫一号”更为先进，创新之处包括引入黄粉虫，能产生动物蛋白；植物更多；在尿液中除回收水外还回收氮素，用作植物栽培；舱内光源更加优化，通过调节LED灯的光色组合，使得光的效率更高等。

    “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。

    名词解释：“月宫一号”

    “月宫一号”是类似地球生物圈的小型生态系统，是北航生物与医学工程学院刘红教授带领团队，集成10年来的研究成果，构建的我国第一个、世界第三个生物再生生命保障地基有人综合密闭实验系统。

    据介绍，“月宫一号”分两期建设，由一个综合舱和两个植物舱组成，总面积达160平方米，总体积500立方米。“月宫一号”项目已耗时10年，投入近两千万元，其中“月宫一号”一期去年10月份建成，花费1000多万元，每天运行费用约一两万元。

    整个“月宫一号”项目不仅对于载人航天有重要意义。其中多项技术还可以投入民用，造福广大百姓。比如在舱内，利用微生物燃料电池技术进行污水净化处理等。

    （记者 孙伟芳  整理）