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200天奇妙之旅 打破世界紀

2019-04-11 13:05   來源:未知
    "進“月宮一號”實驗艙前團隊成員們宣誓西北農林科技大學供圖
    “初始覺得新鮮,如同馬拉松初期興奮不覺累;后來勞作時間逐漸變長,如同跑5公里后步伐的沉重與累意襲身;久之,熟能生巧,勞作時間又變短且趨于平穩。”近日在接受記者采訪時,作為“月宮365”實驗第二批志愿者暨副艦長,西農畢業生伊志豪揭秘在密閉艙內200天的奇妙之旅。
    伊志豪是西北農林科技大學植保學院2013級農業昆蟲與害蟲防治專業研究生,師從劉德廣教授。現為北京航空航天大學博士研究生,空間生命保障技術方向,師從“月宮一號”總設計師劉紅教授。他作為“月宮365”實驗第二批志愿者暨副艦長,在密閉艙內連續駐留200天。
    萌生參與“月宮一號”的想法
    “初見‘月宮一號’的總設計師劉紅老師是我在西農攻讀碩士時的一場報告會。了解后得知,劉紅老師做的生物再生生命保障系統不僅需要植物栽培,還引入了一種昆蟲——黃粉蟲,與我的專業關系密切,便萌生了參與‘月宮一號’的想法。”到了碩士畢業后,伊志豪決定加入劉老師的團隊,去北航讀博。
    據介紹,“月宮365”實驗是北京航空航天大學2017年5月10日啟動的,8名志愿者分批在“月宮一號”實驗艙內,共歷時370天,是世界上時間最長、閉合度最高的生物再生生命保障系統實驗,實現了閉合度和生物多樣性更高的“人-植物-動物-微生物”四生物鏈環人工閉合生態系統的長期穩定循環運轉,且保持了人員身心健康。
    “月宮365”月宮一號是北京航空航天大學研制的國內第一個、世界第三個空間基地生命保障地基綜合實驗裝置。它由一個綜合艙和兩個植物艙組成。綜合艙面積42平方米,高度2.5米,每個植物艙面積50~60平方米,高度3.5米。綜合艙中包括4間臥室、飲食交流工作間、洗漱間、廢物處理和動物養殖間。
    志愿者們作為實驗操作者又作為實驗對象,需要對自身取樣,從頭發絲、鼻腔、唾液、指甲到尿液糞便,還要定期完成心理上和生理上的測量,每個人都是強大的數據庫,從內到外都是數據基礎。
    伊志豪所參加的是2017年7月9日至2018年1月26日階段。回顧初入艙內的體驗,他表示,初進艙內的第一感覺是緊張,而后是興奮,在興奮之余更重要的是做好交接,馬上投入工作。“我之前是不太注重儀式感的人,但當那一刻到來時,我的想法發生了變化。我們站在五星紅旗下宣誓,嗓子都快喊啞了,非常激動,熱淚盈眶。”伊志豪說。
    98%閉合度100%水循環
    本次實驗的閉合度為98%,而目前國際最高的水平就是98%。劉紅教授是這樣解釋閉合度的,“如果一個人需要100公斤食物,有98公斤可以通過這個系統來滿足,那么閉合度就是98%”。除了帶一些肉食、佐料以及需要給植物補充的營養液外,團隊要完全依靠艙內物資生活,這就意味著團隊成員基本上是要自給自足地生活。
    密閉艙里的水,是100%地循環。日常的生活用水使用完以后,會進行處理,之后要用它們來澆灌作物。植物經過蒸騰作用產生空氣冷凝水,系統將水收集起來集中凈化,團隊成員們就喝這些水。
    “另外,植物光照是24小時的,因為我們呼吸需要的氧氣,都得靠植物們來提供,我們呼出的濁氣,也需要植物來凈化。”伊志豪介紹,“月宮一號”是一個大系統,系統有許多的模塊,水循環屬于一個模塊,氣體循環也是。例如植物的秸稈會固定許多的碳,團隊成員們的一個任務就是將這些碳從秸稈中釋放出來,否則久而久之,環境里就會出現許多的元素不平衡,從而對實驗產生影響。
    “我們也曾和著名的實驗‘生物圈二號’里的志愿者尼爾森(Nelson)博士等人交流過,他們說失敗的原因之一在于氣體循環失調,導致后來二氧化碳濃度過高。基于此,我們也做出了許多改變。”伊志豪說,團隊也是吸取了他們的經驗教訓,一步步走向成功的。
    “月宮一號”里大展“廚藝”
    “月宮一號”里,團隊成員基本上要自給自足,成員們發揮想象和動手能力,大展廚藝。
    “月宮種植也有學問。我們總共種植了35種植物,收獲之后就要馬上再次播種,保證生長周期內各個狀態的連續性,也保證光合作用吸收二氧化碳呼出氧氣的穩定性與持續性。”伊志豪介紹,艙內的蔬菜、水果從播種到收獲,每一步都得到了精心照料。
    有了原料,團隊成員便想盡法子做出不同的花樣。這一批志愿者來自不同的省份,大家便有了嘗試各地不同美食的機會。中秋節的時候,他們還用彩色馬鈴薯做了各種點心,自主研發的“月宮蛋糕”“月宮月餅”“月宮什錦”不僅走出了艙門,而且通過媒體的報道,受到了很多人的關注。
    因為專業的關系,伊志豪經常和各種蟲子打交道,對黃粉蟲也比較了解。因此,伊志豪“發明”了黃粉蟲兩種不同的吃法。“一種是和面包混在一起,完全看不到蟲子的吃法,另外一種就是經典的炸制吃法。”伊志豪介紹
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