种菜也疯狂 月宫一号内部生活大曝光

“月宫一号”志愿者在植物舱内工作

鲁滨逊漂流到荒岛，种植大麦和稻子，捕捉驯养野山羊并使其繁殖，从而活了下来。而在当今时代，倘若离开了自然存在的土地，氧气、水，在太空中人要如何维持生存呢？

我国的“月宫一号”给出了自己的答案。它是继美国，俄罗斯两国研发后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。 与美俄的“人—植物”二生物链环不同，它是世界上第一个成功的“人—植物—动物—微生物”四生物链环系统。建立了能与地球媲美的“微型生物圈”。

北京航空航天大学于2017年5月10日启动的“月宫365实验”，是针对载人月球基地及火星探测等航天计划而开展的综合性实验，主要任务是研究一个生物系统如何实现为不同代谢水平的乘员组提供生命保障。在这次实验中，8名志愿者分批在“月宫一号”实验舱内，进行为期365天的多人次实验。

2018年1月26日，北京航空航天大学 “月宫365”实验举行第二次换班仪式。自去年7月9日第一次换班以来，二组4名志愿者已在全封闭的“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天的世界纪录。这表明我国在生物再生领域已经走在前列。

为迎接我国第三个航天日，北航“月宫一号”科普基地于2018年4月22日至23日向公众开放，吸引了海内外广泛关注。由于“月宫365”实验（自2017年5月10日至2018年5月10日）正在进行中，为不干扰实验的正常进行，仅允许预约成功的参观人员进场，接待观众约600人次。

"月宫一号"科普基地 刘红向观众介绍基地情况

“月宫一号”总设计师、首席科学家刘红教授接受记者采访时谈到，“月宫一号”向公众开放参观，将太空生存与太空生命保障的最新知识向公众科普，希望公众可以了解到我们国家在这方面进行的研究和取得的成就，同时也希望寻求技术合作，通过合作使我国的深空探测以及生命保障技术可以做得更好。”她还动情地谈到，一个国家的科技能走多远、走多快、走多稳，跟千千万万支持、拥护、热爱科学的人们是密不可分的。他们鼓励的话语，不仅是对我们工作的最大肯定，也将滋润孩子们热爱科学的种子，让它萌芽、生长、开花，最终结出硕果。”

孩子们好奇地向舱内张望

通过观看“月宫一号”宣传视频、聆听参考模型讲解，观看正在进行“月宫365”实验的舱内志愿者活动情况，与讲解人员交流等，观众们可以了解“月宫一号”作为空间基地生物再生生命保障系统地基综合实验装置的基本原理，以及太空生存与太空生命保障最新知识。

志愿者们在舱内向外挥手致意

“月宫一号”由1个综合舱和2个植物舱组成，总面积150平方米，总体积500立方米，综合舱中包括四间卧室、饮食交流工作间、洗漱间、废物处理和动物养殖间。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。在这里生存的首要问题自然是吃，“80%的食物来自循环再生，还有20%是油盐糖及部分肉类等外源食物。”谈及志愿者们如何吃饱，月宫一号总设计师、首席科学家刘红如是说道。

太空舱里呈现的红蓝色光源是为光合作用特别设定的光谱频段，因为植物对红蓝光的需求最为旺盛，在这样的光照条件下，作物能更为健康迅速地生长。

至于植物种类的种植选择，一方面要考虑营养需求，根据营养匹配，还需要生产效率高，栽培工艺简单。植物舱Ⅰ主要种植主食类，包括小麦、土豆、胡萝卜、葱等。植物舱Ⅱ种植蔬菜等，有大豆、油莎豆、黄瓜、西红柿、辣椒等。

肉食自然不可缺少，只是考虑到环境的特殊性，志愿者们吃的并不是日常的猪牛羊肉。根据大量实验证明在封闭狭小的空间中，实验员和自己饲养的动物朝夕相处，会产生情感上的依赖动物当成自己的伙伴，如果最终为了生存而必须吃掉它们，对于实验员而言，是艰难又残忍的选择，有的人甚至会精神崩溃。而人和昆虫则不太容易产生情感依赖。于是月宫一号”科研团队最终选择了被誉为“蛋白质饲料宝库”黄粉虫。黄粉虫不仅营养价值高、味道鲜美，而且可以降解舱内部分废弃物从而加速物质循环。

志愿者在挑盒子里的黄粉虫

除了食物，在太空中水和氧气自然也是必须要考虑的问题。在“月宫一号”舱内，水和氧气可实现100%循环再生，系统闭合程度高达98%。

刘红告诉记者，人产生的废水包括尿液、卫生废水等进行净化处理，之后是用于配置营养液，栽培植物。植物蒸发以及人的呼吸会产生水汽，水汽会到空气里，利用冷凝水收集系统收集后，集中进行净化，供人饮用、洗漱、洗衣服等。“这和我们平时喝的水来源是极其相似的，我们平时喝的水从江河湖泊来，江河湖泊水也是空气冷凝水。”刘红解释道。

在系统中，植物是自养生物，消耗二氧化碳、产生氧气，人和动物以及微生物则是异养生物，消耗氧气、产生二氧化碳。舱内有一套空气循环系统，植物舱产生的富氧空气会打到综合舱，综合舱产生的富二氧化碳的空气会经过净化后打到植物舱，由此来进行氧气和二氧化碳的循环再生。

至于固体废物的处理？舱内设置了废物处理间，处理固体和液体废物的场所。“固体废物包括人粪、植物秸秆及厨余等，它们会进入废物处理间，利用生物转化剂进行处理。”刘红说。

在“月宫一号”中志愿者们的一天都怎么度过呢?舱内的24小时主要分为科研、日常工作和生活三部分。日程安排得非常满，六点半起床、晚上十一点睡觉。一日三餐分工协作，加之每人都有负责的实验项目，每人每天还要测量和记录体重、体温、血压与血氧饱和度等健康指标，其实一天下来也很疲惫。不过晚上六点以后，完成工作之余，志愿者们也聊天，看文献、写论文、听广播、练书法、蹬单

车、上网看新闻追剧等，了解外面世界发生的事情。他们在舱内需要保持最佳的身体状态，以及呈现最真实的自己。

志愿者在采集数据

志愿者高寒将舱内的生活概括为“生存以上，生活以下”：“生存以上”是指太空舱内可以维持生存；“生活以下”，说的是舱内设有摄像头，会有摄像头捕捉舱内人员的行为，一切处在监控之下，不管是发生的是大事还是小事，哪怕是身体的变化和情绪的波动都是实验的组成部分。所有的细节都会转成数据，所以也就不能简单称之为生活。

刘红接收志愿者从舱内递出的实验样本

“月宫一号”科研团队会通过电话访谈和分析日志来了解实验员情绪、需求等心理状态的变化；舱外有30人组成的科研团队24小时值班监控，会利用行为表情分析软件分析舱内实验员的情绪变化。

而由此得来的大量实验数据，这一切看似琐碎的积累都是为了将来人类在地外能够舒适地生活。

截至目前原本计划于5月10日出舱的实验“突然”要延长5天，对此，“月宫一号”总设计师刘红教授解释说，这是事先设计好的，意在观察志愿者相应的心理状态与反应。等到5月15日，如果实验能顺利完成，舱门打开，我国将再次打破在生物再生生命保障系统中连续驻留的天数记录。在世界生物再生领域留下浓墨重彩的一笔。

据了解，未来“月宫一号”团队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，为未来应用于人类探测月球、火星奠定基础。

而月宫一号”利用的生物再生生命保障技术在地球上也同样被需要，在一些极端环境譬如沙漠、高原、极地，以及地下或水下等封闭环境中都将有用武之地。