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月宫生存370天创世界纪录:刚刚,4位勇士出舱了

2018-05-15 15:43:26
    来源: 北京日报
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  今天上午,北京航空航天大学校园内,神秘的“月宫一号”舱门再次打开,当4位志愿者拿着亲手种植的大豆、小麦、胡萝卜、西红柿和草莓,微笑着现身,四位院士共同为他们开门,大厅里响起如潮的掌声。志愿者迈出舱门的一小步,是“月宫一号”一大步,这标志着为期370天的“月宫365”实验正式结束,由此创下世界上时间最长、闭合度最高的密闭生存实验纪录。

  出舱:四院士迎接四志愿者

  “月宫365”实验,于2017年5月10日开始,至2018年5月15日出舱,共历时370天。实验志愿者共有8名,分两组,设置三班。

  第一组值第一班,持续时间60天;

  第二组值第二班,持续时间200天;

  第一组再值第三班,持续时间由预先的105天延长至110天。

  第一组志愿者为刘慧(舰长)、刘佃磊、胡静斐、高寒4人,第二组志愿者为刘光辉(舰长)、伊志豪、褚正佩、王伟4人。此次出舱为第一组4名志愿者,他们先后在“月宫”驻留170天,今天的顺利出舱标志着“月宫365”实验圆满成功。

  本次出舱时间比原来延迟五天,是“故意”模拟的突发状况,舱内志愿者事先并不知情,意在观察志愿者心理状态。

  为了迎接四位年轻人,北航请出了四位重量级科学家,“神舟”号飞船总设计师、中国工程院院士戚发轫,人机与环境工程专家、中国工程院院士王浚,虚拟现实技术和人工智能专家、中国工程院院士赵沁平和中国科学院院士房建成共同为他们开启舱门。

  出舱后,这8名志愿者还被授予“北航冯如杯科学探索特别奉献奖”。

  志愿者代表刘慧表示,通过实验大家收获了第一手科研数据和经验、特殊的情谊和丰富的生活技能,接下来还要将实验数据形成研究成果,为实验画上圆满句号。

  上图就是月宫一号的示意图,这座看起来很酷炫的实验室是一个由植物、动物、微生物组成的人工闭合生态系统,人类生活所必需的物质,如氧气、水和食物,可以在系统内循环再生,为人类提供类似地球生态环境的生命保障。

  成果:创闭合度和驻留时间双纪录

  “月宫365”实验,共历时370天,是世界上时间最长、闭合度最高的生物再生生命保障系统实验,其主要任务是研究一个生物系统如何实现为不同代谢水平的乘员组提供生命保障,并保持系统稳定。

  “月宫一号”总设计师、“月宫365”实验首席科学家刘红教授刘宏透露,“月宫365”实验在世界上首次建立了系统长期稳定运行的生物调控技术,并通过实验过程中不同代谢水平的乘员组换班更替、停电及设备故障冲击等突发状况验证了该技术的有效性。实验还分析了不同工况下生物再生生命保障系统的稳定性,明确了影响生物再生生命保障系统的可靠性的关键因素。此外,实验还发现了在幽闭空间中自然光制度变换对人的生物节律和情绪的影响规律, 发明了模拟自然光变换调节人体生物节律和情绪技术和设备,并建立了植物长期连续高效栽培技术、营养液长期循环利用净化和调配技术。对于实验结果,她如是评价,“月宫365”实验,实现了闭合度和生物多样性更高的“人-植物-动物-微生物”四生物链环人工闭合生态系统的长期稳定循环运转,且保持了人员身心健康。在她看来,“月宫”这一小步,对于人类实现在地外长期生存而言,是具有重要理论和实践意义的一大步。

  展望:将研制“迷你月宫”争取搭载

  提及今后动向,刘红透露,团队将在总结分析实验结果基础上,研制可在空间站、月球、火星探测器上搭载的小型生物再生生命保障系统实验装置,争取搭载机会;继而通过天地对比分析,获得矫正参数和模型,进一步为该项技术应用于太空奠定坚实的技术基础。“月宫365”长时间的密闭生存实验获得的生理和心理数据,以及研究建立的调控措施和技术,将为未来的星球基地探索活动人员的健康保障提供重要依据和技术支撑。

  细说月宫这一年

  “月宫365”三大实验

  1、关窗实验

  在正常生活中,人们可以通过日升日落等光的节律变化来感知时间,由此安排作息,形成生物钟。

  “月宫一号”研究团队为志愿者设计了关窗实验,即将窗户贴膜,从物质和感知上都让舱内志愿者与外界自然界隔绝,舱内只有照明设备,舱内人感受不到外界时令和太阳光的变化。期间,志愿者的身高、体重、体脂率呼吸氧耗、心率等体格指数一一被记录下来,研究人员还利用情绪软件、生物标志物观察心理状况。

  刘红透露,团队将发表论文,后续会研发相应的技术和产品,用于地下、水下和地球外等特殊环境中帮助人们调节心理、情绪和生物节律等。

  北京航空航天大学“月宫一号”实验室。

  2、断电实验

  据了解,实验期间,“月宫”经历了几次意外断电,当时实验没有受到影响,志愿者的应急处理、系统运转的数据等都被收集起来。刘红透露,实验期间还人为模拟一些机电故障和停电状况,以测试整个生命保障系统的耐冲击能力。

  3、延期实验

  “月宫365”,即365天实验,四位志愿者满心期待着5月10日结束实