從楊利偉到景海鵬、劉旺和劉洋，在我國(guó)當(dāng)前的載人航天活動(dòng)中，航天員在太空中呼吸的氧氣、喝的水、吃的食物都需要從地面帶上天，航天員的排泄物則需裝在特殊的袋子里帶回地球。
而在今后，這樣的情況或?qū)⑼耆煌�。通過建立一個(gè)受控生態(tài)生保系統(tǒng)，航天員在太空中所需要的氧氣、水和食物均能在系統(tǒng)內(nèi)部得以再生利用，實(shí)現(xiàn)“自給自足”。
昨天下午，中國(guó)航天員中心宣布：我國(guó)首次受控生態(tài)生保集成實(shí)驗(yàn)取得圓滿成功。兩名參試乘員唐永康、米濤在密閉實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行了為期30天的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，順利出艙。此舉標(biāo)志我國(guó)在受控生態(tài)生保技術(shù)研究領(lǐng)域已邁進(jìn)系統(tǒng)化、集成化階段，對(duì)推進(jìn)我國(guó)長(zhǎng)期載人航天飛行環(huán)控生保技術(shù)的發(fā)展具有標(biāo)志性意義。
□實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)
36平米蔬菜又供氧氣又供吃
昨天下午，身穿藍(lán)色實(shí)驗(yàn)服的唐永康和米濤走出密閉艙，一臉笑容。這兩個(gè)30多歲的年輕人都是中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心研究人員，得知要進(jìn)行首次受控生態(tài)生保實(shí)驗(yàn)的消息都主動(dòng)請(qǐng)纓，經(jīng)身心檢查、相關(guān)測(cè)試等層層選拔后方得以進(jìn)艙，被“關(guān)”了整整一個(gè)月。
高興和激動(dòng)，是兩個(gè)受試年輕人進(jìn)艙和出艙時(shí)的心情。01號(hào)崗的唐永康介紹，30天里他們每天早晨6點(diǎn)半起床，每晚11點(diǎn)睡覺，“吃得好，睡得也挺踏實(shí)”。
與航天員在太空時(shí)一樣，他們吃的是航天食品，菜品每四天一輪換，但不同的是他們能吃到新鮮蔬菜，這些蔬菜是這次實(shí)驗(yàn)的重要角色。“我倆都特別喜歡吃那個(gè)蔬菜，作為航天食品的調(diào)節(jié)。”唐永康介紹，這些蔬菜在進(jìn)艙前已培養(yǎng)好，盡管一日兩餐都新鮮采摘，涂抹甜辣醬后“美美地生吃”，但兩人根本吃不完36平米的蔬菜。
這個(gè)去年建成的“受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”，利用植物的光合作用，一方面為乘員提供所需氧氣，同時(shí)凈化他們呼出的二氧化碳，完全實(shí)現(xiàn)大氣的“自給自足”，用專業(yè)術(shù)語即達(dá)100%的大氣閉合度。
在36平米大的植物艙一側(cè)，是18平米大的乘員艙，過去一個(gè)月里，唐永康和米濤在這里做了心理學(xué)、中醫(yī)等方面科學(xué)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行蹬自行車、拉拉力器等鍛煉，也上網(wǎng)看新聞，和親友聊天。盡管待在全密閉的艙里，但日子過得有滋有味。
航天員中心副主任鄧一兵介紹，本次實(shí)驗(yàn)中，航天員中心首次突破“人-植物”大氣氧和二氧化碳交換動(dòng)態(tài)平衡調(diào)控技術(shù)，微生物廢水綜合處理和循環(huán)利用等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，大氣、水和食物的閉合度（即自給自足比例）分別達(dá)到100%、85%和15%。
□技術(shù)應(yīng)用
相關(guān)技術(shù)不僅限于載人航天領(lǐng)域
這次實(shí)驗(yàn)的成功，意味著我國(guó)已具備開展2到3人、30天或更長(zhǎng)時(shí)間“人-植物”受控生態(tài)生保整合實(shí)驗(yàn)的能力。
生保，就是生命保障技術(shù)，是讓人在惡劣環(huán)境得以生存，進(jìn)而更好地生活和工作。航天員中心副主任鄧一兵介紹，開展長(zhǎng)期載人深空探測(cè)、月球火星等地外星球定居與開發(fā)是未來航天技術(shù)發(fā)展的必然方向，而建立受控生態(tài)生保系統(tǒng)是解決航天員生命保障問題的根本途徑。
據(jù)介紹，此前神舟系列飛船應(yīng)用的是第一代“非再生”生保系統(tǒng)，現(xiàn)已逐步納入第二代“物理化學(xué)再生式”生保系統(tǒng)，而此次實(shí)驗(yàn)標(biāo)志第三代生保系統(tǒng)取得階段性成功。下一步還需實(shí)現(xiàn)飲用水的“自給自足”，并讓大便等排泄物進(jìn)入生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。
相比國(guó)外，我國(guó)相關(guān)研究起步較晚，但經(jīng)過近二十年發(fā)展，現(xiàn)已突破并掌握密閉系統(tǒng)植物集約化培養(yǎng)和物質(zhì)循環(huán)利用等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。中國(guó)航天員中心正積極籌劃，擬聯(lián)合多家相關(guān)科研單位申請(qǐng)建設(shè)具備世界先進(jìn)水平、規(guī)模更大的太空密閉生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)研究基地。
這一基地將具備開展4到8人、數(shù)月到數(shù)年的受控生態(tài)生保系統(tǒng)綜合集成實(shí)驗(yàn)研究能力。除載人航天外，相關(guān)技術(shù)還可在南北極科考站、核潛艇、航母、遠(yuǎn)洋作業(yè)船等特殊環(huán)境中應(yīng)用，通過建立生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)供應(yīng)新鮮食物，改善生活環(huán)境。
□名詞解釋
開展長(zhǎng)期載人深空探測(cè)和月球、火星等地外星球定居與開發(fā)是未來航天技術(shù)發(fā)展的必然方向，而建立受控生態(tài)生保系統(tǒng)是解決航天員生命保障問題的根本途徑。
受控生態(tài)生保系統(tǒng)又叫生物再生生保系統(tǒng)，主要通過高等植物和微藻為航天員生產(chǎn)食物、氧氣和水，并去除航天員產(chǎn)生的二氧化碳等氣體；通過飼養(yǎng)動(dòng)物為航天員提供動(dòng)物蛋白；通過微生物的分解作用，將系統(tǒng)內(nèi)的廢物轉(zhuǎn)化為可再用的物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)的完全閉合循環(huán)。
該系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)食物、氧氣和水等基本生保物質(zhì)的全部再生，物質(zhì)閉合程度高，可大大減少地面的后勤補(bǔ)給，并為航天員提供一個(gè)鮮活的綠色環(huán)境，從而調(diào)節(jié)其心理狀態(tài)。
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