“月宮一號”志愿者封閉生存370天出艙創(chuàng)世界紀(jì)錄
5月15日上午，北京航空航天大學(xué)校園內(nèi)，神秘的“月宮一號”艙門再次打開，4位志愿者拿著親手種植的大豆、小麥、胡蘿卜、西紅柿和草莓走出“月宮”。至此，“月宮一號”內(nèi)進(jìn)行的為期365+5天的、世界上時間最長的“月宮365”實(shí)驗(yàn)獲得圓滿成功。
“神舟”號飛船總設(shè)計師、中國工程院院士戚發(fā)軔，人機(jī)與環(huán)境工程專家、中國工程院院士王浚，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和人工智能專家、中國工程院院士趙沁平和北航副校長房建成院士共同開啟“月宮一號”艙門，歡迎4名志愿者“故意”延遲5天出艙凱旋。
當(dāng)天上午，在北京航空航天大學(xué)校內(nèi)，備受關(guān)注的“月宮一號”再次緩緩開啟艙門，艦長劉慧和劉佃磊、胡靜斐、高寒共4位志愿者微笑著走出“月宮”，手里還拿著親手在“月宮”種植的大豆、小麥、胡蘿卜、西紅柿、草莓等，分發(fā)給艙外歡呼祝賀的人群。至此，“月宮一號”內(nèi)進(jìn)行的為期365+5天的、世界上時間最長的“月宮365”實(shí)驗(yàn)獲得圓滿成功。
“月宮365”實(shí)驗(yàn)于2017年5月10日開始，至2018年5月15日出艙，共歷時370天，是世界上時間最長、閉合度最高的生物再生生命保障系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。其主要任務(wù)是研究一個生物系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)為不同代謝水平的乘員組提供生命保障，并保持系統(tǒng)穩(wěn)定。此次出艙時間比原定計劃延遲了5天，是“故意”模擬的突發(fā)狀況，艙內(nèi)志愿者事先并不知情，意在觀察志愿者心理狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)志愿者共有8名，分為2個乘員組，設(shè)置3班。1組值第一班，持續(xù)時間60天；2組值第二班，持續(xù)時間200天，已打破此前由俄羅斯創(chuàng)造的同類系統(tǒng)中最長駐留180天的世界紀(jì)錄；1組再值第三班，持續(xù)時間105天。1組志愿者為劉慧（艦長）、劉佃磊、胡靜斐、高寒4人，2組志愿者為劉光輝（艦長）、伊志豪、褚正佩、王偉4人。此次出艙為1組4名志愿者，標(biāo)志著“月宮365”實(shí)驗(yàn)順利完成。
“月宮一號”總設(shè)計師、“月宮365”實(shí)驗(yàn)首席科學(xué)家劉紅教授介紹說：“‘月宮365’實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了閉合度和生物多樣性更高的‘人-植物-動物-微生物’四生物鏈環(huán)人工閉合生態(tài)系統(tǒng)的長期穩(wěn)定循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，且保持了人員身心健康。這對于人類實(shí)現(xiàn)在地外長期生存無疑是具有重要理論和實(shí)踐意義的一大步?！?br />
在此次出艙儀式上，國防科工局系統(tǒng)工程司副司長趙堅，中國科學(xué)院空間科學(xué)中長期規(guī)劃生命科學(xué)領(lǐng)域責(zé)任專家、中國科學(xué)院微生物所教授劉志恒，空間站工程副總指揮潘平，空間站工程航天技術(shù)試驗(yàn)領(lǐng)域總師李衛(wèi)，國家航天局探月與航天工程中心副主任劉彤杰，以及北航黨委副書記李軍峰、黨委宣傳部部長譚華霖、生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院黨委書記韓慧瑜等為“月宮365”實(shí)驗(yàn)8名乘員志愿者頒發(fā)“北航馮如杯科學(xué)探索特別奉獻(xiàn)獎”。
“月宮一號”所使用的生物再生生命保障技術(shù)，是保障人類在月球/火星等地外星球長期生存所需關(guān)鍵技術(shù)。在這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到空間探索前必須進(jìn)行地面演示驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，并通過實(shí)驗(yàn)發(fā)展系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行調(diào)控技術(shù)。北航劉紅教授團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十年努力，研制出我國第一個、世界上第三個空間基地生物再生生命保障地基綜合實(shí)驗(yàn)裝置“月宮一號”，并于2014年5月成功完成了持續(xù)105天的我國首次長期高閉合度集成實(shí)驗(yàn)，標(biāo)志著我國成為了繼俄羅斯、美國之后，第三個掌握了該技術(shù)的國家，也標(biāo)志著世界首個由“人-動物-植物-微生物”構(gòu)成的四生物鏈環(huán)人工閉合生態(tài)系統(tǒng)的成功建立，使我國此項(xiàng)技術(shù)水平進(jìn)入世界領(lǐng)先行列，成果入選“新中國65年十大引智成果”“2015年中國高校十大科技進(jìn)展”。
據(jù)劉紅教授介紹，365+5天的世界上時間最長的“月宮365”實(shí)驗(yàn)，閉合度水平超越了月宮團(tuán)隊(duì)2014年創(chuàng)造的世界紀(jì)錄，達(dá)到了98%?！霸聦m365”實(shí)驗(yàn)在世界上首次建立了系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行的生物調(diào)控技術(shù)，并通過實(shí)驗(yàn)過程中不同代謝水平的乘員組換班更替、停電及設(shè)備故障沖擊等突發(fā)狀況驗(yàn)證了該技術(shù)的有效性；分析了不同工況下生物再生生命保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性，明確了影響生物再生生命保障系統(tǒng)的可靠性的關(guān)鍵因素; 發(fā)現(xiàn)了在幽閉空間中自然光制度變換對人的生物節(jié)律和情緒的影響規(guī)律, 發(fā)明了模擬自然光變換調(diào)節(jié)人體生物節(jié)律和情緒技術(shù)和設(shè)備；并建立了植物長期連續(xù)高效栽培技術(shù)、營養(yǎng)液長期循環(huán)利用凈化和調(diào)配技術(shù)。
人機(jī)與環(huán)境工程專家、中國工程院院士王浚認(rèn)為，“月宮365”實(shí)驗(yàn)成功，對于人類實(shí)現(xiàn)在地外長期生存無疑是具有重要理論和實(shí)踐意義。他說：“‘月宮一號’所積累的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)、成果，將為建立月球及其它星球長期駐留和飛船星際飛行提供有益的參考。當(dāng)然，也可以探索該項(xiàng)科技成果在地球上特定情況下的推廣應(yīng)用，比如缺水地區(qū)、高原缺氧交通極不便地區(qū)和提高現(xiàn)有透明
溫室大棚單位容積產(chǎn)量方面做工作?！倍霸聦m365”長時間的密閉生存實(shí)驗(yàn)獲得的生理和心理數(shù)據(jù)，以及研究建立的調(diào)控措施和技術(shù)，將為未來的星球基地探索活動人員的健康保障提供重要依據(jù)和技術(shù)支撐。
關(guān)于下一步的研究計劃，劉紅教授透露，他們將在總結(jié)分析試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行空間站、月球/火星探測器搭載的小型生物再生生命保障系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置研制，爭取搭載機(jī)會，通過天地對比分析，獲得矯正參數(shù)和模型，進(jìn)一步為該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于太空奠定堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
