“月宮一號”志愿者封閉生存370天出艙創(chuàng)世界紀錄
5月15日上午，北京航空航天大學校園內(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)進行的為期365+5天的、世界上時間最長的“月宮365”實驗獲得圓滿成功。
“神舟”號飛船總設計師、中國工程院院士戚發(fā)軔，人機與環(huán)境工程專家、中國工程院院士王浚，虛擬現(xiàn)實技術和人工智能專家、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。
當天上午，在北京航空航天大學校內(nèi)，備受關注的“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)進行的為期365+5天的、世界上時間最長的“月宮365”實驗獲得圓滿成功。
“月宮365”實驗于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)實驗。其主要任務是研究一個生物系統(tǒng)如何實現(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)。實驗志愿者共有8名，分為2個乘員組，設置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，標志著“月宮365”實驗順利完成。
“月宮一號”總設計師、“月宮365”實驗首席科學家劉紅教授介紹說：“‘月宮365’實驗，實現(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)運轉(zhuǎn)，且保持了人員身心健康。這對于人類實現(xiàn)在地外長期生存無疑是具有重要理論和實踐意義的一大步。”
在此次出艙儀式上，國防科工局系統(tǒng)工程司副司長趙堅，中國科學院空間科學中長期規(guī)劃生命科學領域責任專家、中國科學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試驗領域總師李衛(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)學工程學院黨委書記韓慧瑜等為“月宮365”實驗8名乘員志愿者頒發(fā)“北航馮如杯科學探索特別奉獻獎”。
“月宮一號”所使用的生物再生生命保障技術，是保障人類在月球/火星等地外星球長期生存所需關鍵技術。在這項技術應用到空間探索前必須進行地面演示驗證實驗，并通過實驗發(fā)展系統(tǒng)穩(wěn)定運行調(diào)控技術。北航劉紅教授團隊經(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驗裝置“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驗，標志著我國成為了繼俄羅斯、美國之后，第三個掌握了該技術的國家，也標志著世界首個由“人-動物-植物-微生物”構成的四生物鏈環(huán)人工閉合生態(tài)系統(tǒng)的成功建立，使我國此項技術水平進入世界領先行列，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”實驗，閉合度水平超越了月宮團隊2014年創(chuàng)造的世界紀錄，達到了98%。“月宮365”實驗在世界上首次建立了系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的生物調(diào)控技術，并通過實驗過程中不同代謝水平的乘員組換班更替、停電及設備故障沖擊等突發(fā)狀況驗證了該技術的有效性；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)律和情緒技術和設備；并建立了植物長期連續(xù)高效栽培技術、營養(yǎng)液長期循環(huán)利用凈化和調(diào)配技術。
人機與環(huán)境工程專家、中國工程院院士王浚認為，“月宮365”實驗成功，對于人類實現(xiàn)在地外長期生存無疑是具有重要理論和實踐意義。他說：“‘月宮一號’所積累的經(jīng)驗、技術、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。當然，也可以探索該項科技成果在地球上特定情況下的推廣應用，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驗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，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)和技術支撐。
關于下一步的研究計劃，劉紅教授透露，他們將在總結分析試驗結果的基礎上，進行空間站、月球/火星探測器搭載的小型生物再生生命保障系統(tǒng)實驗裝置研制，爭取搭載機會，通過天地對比分析，獲得矯正參數(shù)和模型，進一步為該項技術應用于太空奠定堅實的技術基礎。
