李江濤
2018年5月15日,“月宮一號(hào)”實(shí)驗(yàn)室內(nèi),志愿者劉慧(前)在收集艙內(nèi)種植的蔬菜,作出艙準(zhǔn)備
5月15日上午,隨著4位志愿者走出“月宮一號(hào)”實(shí)驗(yàn)室,北京航空航天大學(xué)“月宮365”實(shí)驗(yàn)成功結(jié)束,再次刷新了北航人此前創(chuàng)造的人類密閉生存世界紀(jì)錄。
這次實(shí)驗(yàn)“牛”在哪里?最后4名志愿者為何延遲5天出艙?他們的“月宮”生活如何?帶著這些問題,本刊記者采訪了“月宮一號(hào)”總設(shè)計(jì)師、北航教授劉紅和學(xué)生志愿者。
劉紅說,生物再生生命保障系統(tǒng)是保障人類在月球等地外星球長期生存所需關(guān)鍵技術(shù)?!霸聦m一號(hào)”是她的團(tuán)隊(duì)發(fā)明的空間基地生物再生生命保障系統(tǒng)地基綜合實(shí)驗(yàn)裝置,是世界上第一個(gè)成功的四生物鏈環(huán)的人工閉合生態(tài)系統(tǒng)(人-植物-動(dòng)物-微生物),系統(tǒng)的閉合度和穩(wěn)定性均高于之前的俄羅斯、美國的同類系統(tǒng),而俄、美的系統(tǒng)均為人-植物的兩生物鏈環(huán)系統(tǒng)。此前國際上此類系統(tǒng)持續(xù)時(shí)間最長的是俄羅斯的180天實(shí)驗(yàn)。
“月宮一號(hào)”一期系統(tǒng)于2014年5月20日完成了我國首次長期多人高閉合度集成實(shí)驗(yàn)(3人105天),系統(tǒng)閉合度達(dá)97%,氧氣和水100%在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)再生,循環(huán)再生了55%的食物。
2016年“月宮一號(hào)”完成升級(jí)和擴(kuò)建。共有3個(gè)艙室,總面積150平方米,總體積500立方米,植物種植面積120平方米。
此次實(shí)驗(yàn)于2017年5月10日啟動(dòng),8名志愿者分批交替進(jìn)入“月宮一號(hào)”,歷時(shí)370天,成功完成世界上時(shí)間最長、閉合度最高的生物再生生命保障系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)閉合度達(dá)98%,氧氣和水100%在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)再生,循環(huán)再生了80%的食物。這對(duì)于人類實(shí)現(xiàn)在地外長期生存具有重要的理論和實(shí)踐意義。
許多人會(huì)問:“月宮365”實(shí)驗(yàn)不是365天嗎?怎么又增加了5天?
剛剛出艙的學(xué)生胡靜斐解釋說,其實(shí)這是實(shí)驗(yàn)的一部分,并不是隨便推遲的。在空間站和星球基地,由于各種原因?qū)е掠詈絾T不能按規(guī)定日期返回地面的情況很多。意外情況總會(huì)發(fā)生,即使只有百萬分之一的可能,研究人員也會(huì)把它考慮進(jìn)去。
據(jù)介紹,此次延遲出艙也是“故意”模擬的突發(fā)狀況,而艙內(nèi)志愿者事先完全不知情。艙外負(fù)責(zé)心理研究的人員讓艙內(nèi)志愿者填一些量表、測試各項(xiàng)生理指標(biāo)并記錄在冊,用以分析志愿者面對(duì)突發(fā)狀況時(shí)的心理和情緒變化。
“其實(shí)我們在艙內(nèi)發(fā)生和經(jīng)歷的每一次‘意外事故都是實(shí)驗(yàn)的重要部分,都是獲取寶貴實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的來源。之前2組志愿者在艙內(nèi)200天里發(fā)生的幾次意外停電,是大家完全沒有預(yù)料到的‘事故,但這恰好給了‘月宮一號(hào)和志愿者們一個(gè)考驗(yàn)。也給實(shí)驗(yàn)增加了數(shù)據(jù)來源。出艙前幾天,我們進(jìn)行了故障實(shí)驗(yàn),人為設(shè)置一些系統(tǒng)故障狀況,比如斷電、關(guān)燈、關(guān)空調(diào)等,通過相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄為后續(xù)的研究分析作了鋪墊?!?/p>
胡靜斐說:“從志愿者每天的生活起居到糧食蔬菜,甚至于每一次意外的發(fā)生,我們都有詳細(xì)的記錄。我們在艙內(nèi)生活但又不同于一般的日常生活。我們同‘月宮一號(hào)相依相存,我們在不斷考驗(yàn)它的承受力,它也在考驗(yàn)著我們的忍耐力,最終我們和‘月宮一號(hào)都承受下來了?!?h3>“月宮”生活快樂而充實(shí)
在艙里生活工作的一年多時(shí)間,志愿者們從艙中的“極簡生活”中找到了許多美妙之處。
“我們每天的工作都是按照工作手冊的安排進(jìn)行。每人都有不同的分工,每天需要做什么都很明確。每天早上起床后,我們會(huì)測量血壓、體溫、血氧濃度、脈搏、體重等身體指標(biāo),記錄后開始洗漱、做早飯,然后開始一天的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。快到中午時(shí)開始做午飯,午飯后大家午休一小時(shí),下午繼續(xù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。下午四點(diǎn)會(huì)有半個(gè)小時(shí)的茶歇,吃點(diǎn)東西,最主要的是幾個(gè)人坐在一起說一下一天的工作情況,有哪些收獲、遇到了哪些困難,討論解決辦法。五點(diǎn)半開始準(zhǔn)備晚餐,晚餐后大家會(huì)處理一些沒有完成的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。”
學(xué)生劉佃磊說:“晚上大家可以騎單車、看書、聽英文廣播、寫毛筆字、玩飛鏢、寫論文、跟家人發(fā)微信等。晚上十一點(diǎn)我們開始洗漱準(zhǔn)備上床睡覺。除正常的工作外,每周還會(huì)做心理測試、腦電測試、取健康樣品等?!?/p>
與許多人想象的不同,“月宮”里的空氣清新無霧霾,負(fù)氧離子充足,因?yàn)榕搩?nèi)有大量郁郁蔥蔥的植物,進(jìn)入植物艙整個(gè)人感覺身心放松愉悅。
志愿者吃的全部是自己種植的綠色無公害食物,現(xiàn)摘現(xiàn)做,新鮮安全好吃,烹飪方式?jīng)]有煎炸和爆炒,多數(shù)是蒸、煮、燉,并且嚴(yán)格按照營養(yǎng)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)攝入相關(guān)營養(yǎng)。“我們在艙內(nèi)包過餃子、做過月餅,在里面做飯是一種樂趣。當(dāng)你用自己種植的糧食和蔬菜做出以為做不出來的食物時(shí),會(huì)有一種巨大的成就感,會(huì)開心好一陣子?!眲⒌枥谡f。
志愿者喝的水是植物蒸騰作用回收的冷凝水,飲用前經(jīng)過多次生物處理和膜過濾,質(zhì)量比飲水機(jī)的水要好很多。他們按時(shí)起床、睡覺,按時(shí)吃飯、工作,嚴(yán)格遵守健康作息規(guī)律。
劉佃磊告訴記者:“我們專心完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)、搞科研,沒有外界事物的打擾,內(nèi)心特別平靜,做事效率也特別高,并且會(huì)有強(qiáng)烈的滿足感和成就感??蒲兄馕覀円矔?huì)找一些小樂趣,比如我偶爾會(huì)變個(gè)小魔術(shù),讓大家高興一下。有時(shí)我們會(huì)一起學(xué)習(xí)英語、聽新聞廣播討論最近的熱點(diǎn)話題,這些都成為艙內(nèi)生活的調(diào)劑,帶來不少的樂趣?!?/p>