△ “月宫365”实验8名志愿者
昨天，北京航空航天大学 “月宫365”实验举行第二次换班仪式。自去年7月9日第一次换班以来，二组4名志愿者已在全封闭的“月宫一号”实验舱中连续驻留了200天，打破了此前由俄罗斯科研人员创造的在生物再生生命保障系统中连续驻留180天的世界纪录。
△1月26日，准备入舱换班的一组志愿者入舱前宣誓。
“月宫365”实验是个啥？ 要做什么？
“月宫365”实验，是北京航空航天大学2017年5月10日启动的，8名志愿者分批在“月宫一号”实验舱内，进行为期365天的多人次实验。这是世界上时间最长、闭合度最高的生物再生生命保障系统实验。
这项技术实际上是为了未来人类在月球、火星等地外星球长期生存所需提供保障。
△“月宫一号”示意图
生物再生生命保障系统
简单说，生命保障是载人航天的一项关键技术。宇航员离开地球，在遥远的太空中生存，离不开空气、水和食物。然而，目前的载人飞行器和空间站中，所采用的生命保障系统为携带式或物理化学再生式，其往往需要在一定周期内对物料进行补充，以维持生命保障系统的正常运行。而人类在未来进行深空探测，构建月球、火星基地，由于距离遥远，运输成本极高，因此需要“生物再生生命保障系统”。其利用生物技术，原位循环再生人类生存所需的氧气、水和食物，通过系统内循环的方式，减少外部物料输入，提高系统闭合程度，降低运营成本。
在正式进行火星、月球基地建设之前，需要建立地基综合实验验证系统进行技术验证。
四生物链环系统
我国是世界上除俄罗斯与美国外，第三个建立此类系统的国家。从结果上来说，中国、俄罗斯、美国的系统都获得了成功，但是从技术上来说，我国的技术显然要更高。原因就在于，俄美所采取的技术，都是由人-植物组成的“两生物链环系统”，而我国采取的是由人-植物-动物-微生物组成的“四生物链环系统”。
一个生态系统中，物种数越多，其稳定性就越强，当然这也意味着技术复杂度也越高。美国和日本曾经尝试过四生物链环系统，但都以失败告终。而“月宫一号”在2013年建成，并于2014年成功进行3人105天的长期密闭实验，系统闭合度达到了97%，循环再生了100%的氧气和水，55%的食物。这标志着我国的生物再生生命保障技术已经达到了世界领先水平。
△“月宫一号”设计图
月宫一号总设计师刘红介绍：“我们这个系统持续维持人的生理所需，没有出现任何大的心理上的问题，也证明了我们这个系统的优势。”
“月宫”里的志愿者都要做些什么？
志愿者既是实验操作者也是实验对象
志愿者们作为实验操作者又作为实验对象，需要对自身取样，从头发丝、鼻腔、唾液、指甲到尿液粪便，还要定期完成心理上和生理上的测量，每个人都是强大的数据库，从内到外都是数据基础。
作为实验对象要做的，就是保持最佳的身体状态，呈现最真实的自己。很多事情要重复做几百次。 总结下来，舱内的24小时主要分为科研、日常工作和生活三部分。
第二阶段经历遮窗实验 第三阶段设置人为停电
此前曾完成第一阶段为期60天实验的一组志愿者刘慧、刘佃磊、胡静斐、高寒，昨天再次进入实验舱内，将完成第三阶段为期105天的实验。这意味着他们将在“月宫一号”内过年，“我们已经安排好了，除夕会包饺子，看春晚视频，还会和家里视频连线，不会孤独的。”胡静斐介绍，“月宫一号”内的不少蔬菜也将迎来收成，年夜饭会很丰盛。
月宫一号总设计师刘红介绍，在第二阶段的实验中，还增加了健康实验，研究人类在长期幽闭环境中的心理变化等，比如遮窗实验。志愿者需要经历3周有自然光，但无法看到外部景观的时间，和3周既无自然光，也看不到外部景观的时间。
按照实验规划，在为期105天的第三阶段实验中，志愿者除日常工作之外，还需要针对各种突发故障进行研究，“我们会人为模拟一些机电故障，还会设置人为停电，测试整个生命保障系统的耐冲击能力。”
△“月宫一号”植物舱
争取月球/火星探测器搭载机会
刘红透露，此次“月宫365”实验结束后，将积极争取我国月球/火星探测器的搭载机会和资源，在月面/火星表面开展小型生物再生生命保障系统实验，通过与地面平行实验的对比分析，获得地面大型系统模拟结果的矫正参数，为未来应用于月球/火星奠定基础。
文章来源：央视新闻 北京晚报 光明日报 科技日报
