5月20日,北京航空航天大学“月宫一号”综合舱走出3名科研人员,105天的“密室”生存试验获得成功。
“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。在以往航天探测中,多采用的是非再生性生命保障系统,不仅费用昂贵,而且难以满足长期空间任务的需要。“当空间探测时间超过3年时,采用基于高等植物的生物再生式生命保障系统是最合理的。”
“月宫一号”是我国首个、世界第三个类似系统,105天的密闭时间也是世界上第二长的(仅次于俄罗斯的180天)。此次试验,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%。
“月宫一号”由1个综合舱和2个植物舱组成。其中,综合舱包括居住间、人员交流和工作间、洗漱间、废物处理和昆虫间。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。
据介绍,除了进舱前带入的少量真空包装瘦肉外,3名科研人员过半食物来自植物舱内的21种植物,以及在综合舱内培育的黄粉虫为他们提供的动物蛋白。而他们吃剩的食物残渣和日常起居产生的粪便等废物,以及秸秆等不可食用生物量等,又经生物技术处理,成为制备类土壤基质,循环用于植物栽培。
舱内人员所需要的水和空气则是植物“贡献”的。植物通过光合作用,产生富氧空气,净化后送到综合舱,供人和动物呼吸,而人、动物和废物处理产生的富二氧化碳空气,经净化后,又送到植物舱,形成一个循环。
至于饮用水和卫生用水,主要来自植物舱内植物蒸腾产生空气冷凝水,在综合舱中,有个水处理系统,可把空气冷凝水“置换”为生活用水。舱内人员用剩的生活用水,则与净化后的生活废水、尿液,一起用于植物栽培。
(《新京报》《人民日报·海外版》5.21、24 许路阳 范小洁 史德)