“月宮”里的實(shí)驗(yàn)

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。

實(shí)驗(yàn)歷時(shí)370天，閉合度高達(dá)98%

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。

延遲出艙5天為研究志愿者心理狀態(tài)

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>