模擬月球基地試驗(yàn)成功 中國掌握外太空長期生存技術(shù)

5月20日，“月宮一號(hào)”試驗(yàn)圓滿完成，標(biāo)志著我國成為繼美國和俄羅斯之后，第三個(gè)掌握生物再生生命保障系統(tǒng)核心技術(shù)的國家。“月宮一號(hào)”究竟如何運(yùn)作，又有什么科研意義？本報(bào)記者采訪了“月宮一號(hào)”總設(shè)計(jì)師劉紅教授。

5月20日，北京航空航天大學(xué)，三位試驗(yàn)志愿者謝倍珍、董琛、王敏娟從“月宮一號(hào)”密閉艙中走出來。至此，他們?cè)?ldquo;月宮一號(hào)”內(nèi)進(jìn)行的為期105天的科學(xué)試驗(yàn)獲得圓滿成功。

對(duì)保障航天員生命安全和生活質(zhì)量具有重大意義

“月宮一號(hào)”總設(shè)計(jì)師、首席科學(xué)家、北航生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院劉紅教授介紹，“月宮一號(hào)”全稱為“月球基地生命保障人工閉合生態(tài)系統(tǒng)地基試驗(yàn)裝置”，它基于生態(tài)系統(tǒng)原理將生物技術(shù)與工程控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建由植物、動(dòng)物、微生物組成的人工閉合生態(tài)系統(tǒng)。人類生活所必需的物質(zhì)，如氧氣、水和食物，可以在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)再生，為人類提供類似地球生態(tài)環(huán)境的生命保障。

劉紅說，“月宮一號(hào)”由1個(gè)綜合艙和兩個(gè)植物艙組成，總面積為160平方米，總體積500立方米。其中，綜合艙包括居住間、工作間、洗漱間、廢物處理間等。每個(gè)植物艙分隔為2個(gè)植物種植室，可以根據(jù)不同植物生長需要獨(dú)立控制環(huán)境條件。

自2004年起，北航劉紅團(tuán)隊(duì)開展了“月宮一號(hào)”相關(guān)研究。從“月宮一號(hào)”的理論和技術(shù)研究、艙室系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)、施工組織和質(zhì)量監(jiān)督、系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備安裝、系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試到長期多人密閉科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)，均由團(tuán)隊(duì)獨(dú)立完成，具有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

“月宮一號(hào)”是我國建立的第一個(gè)、世界上第三個(gè)生物再生生命保障地基有人綜合密閉試驗(yàn)系統(tǒng)。“月宮一號(hào)”的建立使我國在生物再生生命保障領(lǐng)域的研究水平進(jìn)入國際最先進(jìn)行列，對(duì)保障我國載人登月、月球基地及火星探測(cè)等航天計(jì)劃的順利進(jìn)行、保障航天員生命安全和生活質(zhì)量具有重大意義。

循環(huán)再生100%的氧氣和水

劉紅教授說，“月宮一號(hào)”的核心是生物再生生命保障系統(tǒng)（BLSS）。這是目前世界上最先進(jìn)的閉環(huán)回路生命保障技術(shù)，也是人類實(shí)現(xiàn)在外太空長期生存的核心技術(shù)。

在載人飛行器進(jìn)入外太空后，這個(gè)系統(tǒng)可以讓飛行器不再需要或很少需要地面物質(zhì)支持，氧氣、水和食物在系統(tǒng)內(nèi)通過生物技術(shù)實(shí)現(xiàn)再生，航天員可長期在太空工作和生活，使得長期載人航天和行星探測(cè)成為可能。

此次試驗(yàn)中，在“月宮一號(hào)”植物艙人工控制的環(huán)境中，試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)栽培篩選出小麥、大豆、玉米等5種糧食作物、15種蔬菜作物和1種水果。

試驗(yàn)志愿者收獲糧食、蔬菜、水果，自己進(jìn)行加工并食用。同時(shí)，利用植物不可食用生物量（如秸稈）培養(yǎng)黃粉蟲為人提供部分動(dòng)物蛋白。人的糞便、食物殘?jiān)葟U物經(jīng)過生物技術(shù)處理，也可用于植物栽培。

綜合艙中人、動(dòng)物和廢物處理產(chǎn)生的富二氧化碳空氣經(jīng)過凈化后送達(dá)植物艙，供植物光合作用；植物艙產(chǎn)生的富氧空氣經(jīng)空氣凈化后送到綜合艙供人和動(dòng)物呼吸，并提供廢物處理所需氧氣。

植物艙中植物蒸騰作用產(chǎn)生的冷凝水通過凈化，一部分由系統(tǒng)補(bǔ)充微量元素后送到綜合艙滿足人的生活用水，其余與凈化后的生活廢水和尿液一起用于植物栽培。

據(jù)介紹，本次長期多人高閉合度集成試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)再生100%的氧氣和水，循環(huán)再生55%的食物。“月宮一號(hào)”試驗(yàn)系統(tǒng)的總閉合度達(dá)到了97%。

美媒吁向玉兔致敬 日律師：中國掠奪月球資源

究竟是何原因?qū)е?ldquo;玉兔”故障？中國官方13日稱“玉兔”出現(xiàn)機(jī)構(gòu)控制異常，但并未對(duì)故障原因給出明確說法，同樣好奇的外國媒體給出的原因也僅停留在猜測(cè)的程度。美國“空間”網(wǎng)站說，“玉兔”到底經(jīng)歷了什么目前不得而知，但月球表面無處不在的月塵恐是罪魁禍?zhǔn)?。加拿大地理學(xué)家斯圖克說，在極度寒冷(零下100多攝氏度)的月夜來臨前，“玉兔”裝有攝像頭的桅桿應(yīng)是收回的，并被一塊收起的太陽能板包住，這樣圍起來的空間有利于依靠核動(dòng)力保持溫暖，另一塊太陽能板則用于在日出時(shí)捕捉陽光。但第一塊太陽能板在收起時(shí)好像出了故障，導(dǎo)致攝像頭等設(shè)備暴露在極寒中，極易損壞。

一名不愿透露姓名的中國航天專家13日對(duì)記者說，月球表面受太陽紫外線輻射影響，月壤細(xì)粒會(huì)周期性升起，由于月球重力只有地球1/6，“玉兔”在其100多米月表行進(jìn)過程中也易激起月壤細(xì)粒，形成月塵。月塵可能進(jìn)入甚至覆蓋月球車載儀器設(shè)備，一旦附著很難清除就可能引發(fā)很多故障。他還表示，人類自1958年至今共進(jìn)行過130次月球探測(cè)活動(dòng)，成功67次，成功率不到52%。

“中國的月球車壞了？或許中國人改派另一只兔子上去把它埋了。”12日，美國互聯(lián)網(wǎng)上有網(wǎng)友發(fā)出這樣的調(diào)侃。本月初，以政治諷刺出名的美國主播約翰·斯圖爾特也曾在其《每日秀》節(jié)目中嘲笑比美國晚登月數(shù)十年的中國“玉兔”這么快就“死”在月球上。與之相比，更多美國科技類媒體在稱贊“玉兔”的成功。休斯敦月球與天體研究所科學(xué)家斯普蒂斯在給《紐約時(shí)報(bào)》的郵件中稱，中國嫦娥三號(hào)的真正任務(wù)是實(shí)現(xiàn)月表軟著陸，這一點(diǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，因此人們可以認(rèn)為中國已完成初步目標(biāo)。美國科技網(wǎng)站“地球天空”說，不論“玉兔”最終命運(yùn)如何，都要向它和它的制造者脫帽致敬。

近日，日本律師作花知志公開撰文，指責(zé)中國“玉兔”赴月是為掠奪屬于全人類的宇宙資源，并呼吁國際社會(huì)就此立法保護(hù)人類共同財(cái)產(chǎn)。美國NASA顧問委員會(huì)委員約翰·勞斯頓13日則委托記者表達(dá)對(duì)“玉兔”蘇醒的祝賀。他說，在人類探索外太空過程中，有勝利有挫折，出現(xiàn)反復(fù)是正常的現(xiàn)象。美國早在40多年前“阿波羅”登月進(jìn)程中也曾出現(xiàn)過多次險(xiǎn)情，但仍以勝利告終。希望“玉兔”接下來一切順利，完成預(yù)期任務(wù)。

中國國防科工局13日稱，嫦娥三號(hào)實(shí)現(xiàn)月面軟著陸和自動(dòng)巡視勘察并成功獲取大量的科學(xué)數(shù)據(jù)，標(biāo)志著探月工程二期目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

誰在幫“玉兔”賣萌？

“小兔子醒過來了，它可以過元宵節(jié)和情人節(jié)了”，“你是準(zhǔn)備和好奇號(hào)(NASA的火星探測(cè)器)約會(huì)嗎?”列舉中國微博上這些留言的BBC和CNN稱，“玉兔”在情人節(jié)前夕醒來令許多中國人感動(dòng)。事實(shí)上，自1月25日宣布出現(xiàn)故障以來，許多中國網(wǎng)民一直在為“玉兔”加油祝福。

“啊……我壞掉了”，很多中國人得知“玉兔故障”的消息，也是源于“月球車玉兔”1月25日發(fā)布的這條微博。自“玉兔”隨嫦娥三號(hào)升空以來，“月球車玉兔”這個(gè)將“玉兔號(hào)”擬人化的微博幾乎總能和中國官方“玉兔”消息的公布保持同步。美國“空間”網(wǎng)站說，當(dāng)“月球車玉兔”的微博用第一人稱宣布自己“有可能熬不過這個(gè)月夜”，這種方式幫助它贏得廣大中國公眾的支持，NASA也借助名為“火星好奇號(hào)”的推特，更有效地實(shí)現(xiàn)了人與機(jī)器在情感上的互聯(lián)。

“月球車玉兔”的發(fā)布者是誰？其微博賬號(hào)上對(duì)自己的簡介只有一句“月球是目的地，地球是家鄉(xiāng)”。由于該賬號(hào)關(guān)注的賬號(hào)只有“好奇號(hào)火星車”、“果殼網(wǎng)”與“新華-我報(bào)道”，外界有懷疑認(rèn)為該賬號(hào)并非來自官方，而是由科技網(wǎng)站果殼網(wǎng)執(zhí)筆。記者記者13日在采訪中了解到，國防科工局并未就“玉兔”動(dòng)態(tài)開設(shè)官方微博，也沒有以微博形式發(fā)布官方消息的慣例。記者隨后致電果殼網(wǎng)，一位不愿透露姓名的工作人員稱，對(duì)“玉兔”微博賣萌的情況是了解的，但暫不予評(píng)論，今后如有機(jī)會(huì)再擇機(jī)發(fā)布。