“月宮一號(hào)”牛在哪

月球，作為地球的近鄰,，自古以來(lái)便是人們的關(guān)注焦點(diǎn),。在我國(guó)傳統(tǒng)神話故事中，人們想象月球上有宮殿,，稱其為“月宮”“蟾宮”。這些古代人民浪漫瑰麗的想象，今天正逐漸成為現(xiàn)實(shí),。“月宮一號(hào)”作為我國(guó)首個(gè)、世界第三個(gè)生物再生生命保障系統(tǒng)地基綜合實(shí)驗(yàn)裝置,，以及世界首個(gè)成功的四生物鏈環(huán)人工閉合生態(tài)系統(tǒng),，將為我國(guó)的載人航天工程與探月工程，提供重要支撐,。

1月26日,，準(zhǔn)備入艙換班的一組志愿者入艙前宣誓,。 新華社記者 羅曉光攝

當(dāng)然，大家一定對(duì)“生物再生生命保障系統(tǒng)”以及“四生物鏈環(huán)”這兩個(gè)詞感到陌生,。我們知道,，生命保障是載人航天的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。宇航員離開地球，在遙遠(yuǎn)的太空中生存,，離不開空氣,、水和食物。然而,，目前的載人飛行器和空間站中,，所采用的生命保障系統(tǒng)為攜帶式或物理化學(xué)再生式，其往往需要在一定周期內(nèi)對(duì)物料進(jìn)行補(bǔ)充,，以維持生命保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行,。而人類在未來(lái)進(jìn)行深空探測(cè)，構(gòu)建月球,、火星基地,，由于距離遙遠(yuǎn)，運(yùn)輸成本極高,，因此需要“生物再生生命保障系統(tǒng)”,。其利用生物技術(shù)，原位循環(huán)再生人類生存所需的氧氣,、水和食物,，通過系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的方式，減少外部物料輸入,，提高系統(tǒng)閉合程度,，降低運(yùn)營(yíng)成本。

在正式進(jìn)行火星,、月球基地建設(shè)之前,，需要建立地基綜合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證。前面我們提到,，我國(guó)是世界上除俄羅斯與美國(guó)外,，第三個(gè)建立此類系統(tǒng)的國(guó)家。從結(jié)果上來(lái)說(shuō),，中國(guó),、俄羅斯、美國(guó)的系統(tǒng)都獲得了成功,，但是從技術(shù)上來(lái)說(shuō),，我國(guó)的技術(shù)顯然要更高。原因就在于,，俄美所采取的技術(shù),，都是由人-植物組成的“兩生物鏈環(huán)系統(tǒng)”，而我國(guó)采取的是由人-植物-動(dòng)物-微生物組成的“四生物鏈環(huán)系統(tǒng)”,。

一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,，物種數(shù)越多,，其穩(wěn)定性就越強(qiáng)，當(dāng)然這也意味著技術(shù)復(fù)雜度也越高,。美國(guó)和日本曾經(jīng)嘗試過四生物鏈環(huán)系統(tǒng),，但都以失敗告終。而“月宮一號(hào)”在2013年建成,，并于2014年成功進(jìn)行3人105天的長(zhǎng)期密閉實(shí)驗(yàn),，系統(tǒng)閉合度達(dá)到了97%，循環(huán)再生了100%的氧氣和水,，55%的食物,。這標(biāo)志著我國(guó)的生物再生生命保障技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。

當(dāng)然,，對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的研究探索步伐不會(huì)就此停止,。經(jīng)過三年的研究和發(fā)展，就在2017年5月10日,，“月宮一號(hào)”開始了新的征程——進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)一年的長(zhǎng)期密閉實(shí)驗(yàn),。這個(gè)被稱為“月宮365”的實(shí)驗(yàn)讓兩組共八名志愿者進(jìn)入“月宮一號(hào)”中生活。在2017年7月9日,，一組四名志愿者在入駐60日后,，與二組四名志愿者換班；而在2018年1月26日,，二組志愿者結(jié)束其200天的艙內(nèi)居住生涯,，與一組志愿者再次換班。在兩次換班的過程中,，“月宮一號(hào)”內(nèi)部在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)有八人進(jìn)駐,。在這種人數(shù)增加一倍，二氧化碳產(chǎn)生量增加近乎一倍的狀況下,，空氣循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)受住了考驗(yàn),，這也證明了“月宮一號(hào)”這一四生物鏈環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

而二組志愿者200天的連續(xù)駐留時(shí)長(zhǎng),，也打破了由俄羅斯科研人員創(chuàng)造的連續(xù)駐留180天的世界紀(jì)錄。同時(shí),，“月宮365”實(shí)驗(yàn)也自此進(jìn)入沖刺期,，一組志愿者們將完成最后105天的實(shí)驗(yàn)。2018年5月,，如果實(shí)驗(yàn)最終成功完成,，將刷新人工閉合生態(tài)系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)紀(jì)錄，在人類航天事業(yè)的長(zhǎng)卷中,，留下一筆壯麗的“中國(guó)紅”,。

(作者：姚智愷,，系“月宮一號(hào)”團(tuán)隊(duì)成員、北京航空航天大學(xué)研究生)