12月14日11时15分,由我国牵头的第一次“人与环境”领域的大型国际实验圆满成功,四名志愿者走出密封舱,参加了为期180天的四人绿色空间实验。

此次试验负责人、载人航天工程航天员系统副总设计师李表示,此次试验加深了中国对第三代空间环境控制与生命保障系统技术的认识,是发展该技术的重要工程实践。随着试验达到预定目标,为未来地外星球基地生命保障技术的深入研究开辟了新的局面,也为我国后续试验研究和空间站任务提供了重要的技术基础。

把“火星种植土豆”变成现实

随着人类继续探索外太空,电影中火星种植土豆的情节迟早会成为现实。这项试验旨在以一种前瞻性的方式建造外星星球基地,主要目标是解决人类生存和健康问题。

李介绍说,航天环境控制保健技术可分为三代。第一代技术的氧气、水、食物和其他材料都是从地下携带的,废物也不回收。它们主要用于短期任务,适用于神舟飞船等。

基于物理和化学再生,第二代技术可以实现空气和水的再生循环,但食物仍然需要地面供应。它的目标是中长期任务,并将用于国际空间站和未来的中国空间站。

第三代技术基于生态学原理,将前两代技术有机地结合在一起。人工建立一个封闭的受控生态系统。通过动植物培育、废水和废物处理、大气调节等多个功能单元的配合,实现了封闭环境系统中食物、大气和水的高效循环利用,从而大大降低了航天任务的物资供应需求。

"本实验是第三代环境控制保健技术研究的开始."宇航员中心环境控制和健康保护实验室副主任、测试技术负责人于说,测试已经实现了大部分生命的自给自足,包括100%的氧气、99%的水和70%的食物。

李说,通过实验,进一步了解了长期封闭条件下人体生理、心理、行为和工效学的变化特点。它为多维、多层次理解人、系统和环境之间的相互作用提供了一个新的模型。在空间站任务期间,我们完成了心理支持、医疗监督和保险以及生活资料管理的技术验证和数据积累。

中国最大的“太空农场”

本次试验所用的密封舱是深圳南方空间科学技术研究所目前国内最大的空间生命保障系统综合试验装置。占地面积370平方米,总容积1049立方米。它由4个生物舱、2个船员舱、1个保健舱和1个资源舱组成。

记者在生物舱看到,莴苣、小麦、土豆和其他作物在紫外线辐射下生长良好。李介绍,该密封舱的植物栽培总面积为260平方米,共栽培5大类25种植物,包括小麦、马铃薯、甘薯等粮食作物,大豆、花生等油料作物,生菜、苋菜、白菜等蔬菜作物,草莓、樱桃番茄等水果,铁皮石斛、辣木等功能性植物。它们不仅用作食物,还可以用来制造氧气、吸收二氧化碳和净化水质。同时,它们对有害气体也有微吸收能力。

李介绍,该测试平台包括14个子系统。除了植物培养和照明系统之外,家用供水系统在过滤和消毒后可以收集冷凝水供人类使用。废水处理系统可以收集生活废水和尿液,降解其中的各种有机物,使之成为植物营养液,然后通过植物生长进入生态循环循环;该固体废弃物生态处理系统可以利用微生物降解粪便、餐厨垃圾等,得到的有机肥可以满足植物生长的需要,产生的废气也可以为植物提供光合作用。此外,机舱还包含空气净化系统、紧急健康保护系统等。

“空间”中的“居住”180天

自6月17日进入小木屋以来,这四名志愿者一直过着脚踏实地的“太空生活”,并被“隔离”了半年,经历了巨大的身体和心理挑战。

航天员中心环境控制与健康保护研究室助理研究员唐永康不仅参与了试验平台的建设,还担任了试验的指挥者。他的双重身份使他更加困难。在测试期间,他负责舱内各项事务的决策,协调和调度日常工作,指导和协调其他成员的工作。他称自己为“唠叨的兄弟”,因为他整天催促别人。任务进行到一半时,成员们进入了一个生理和心理疲惫的时期。永康唐不仅鼓励大家努力工作,还刺激大家释放情绪。他们娱乐的第一选择是对抗双升,他们不相信对方的话。他们的技能是半斤。

罗杰来自深圳农业科学院。他头脑敏锐,喜欢阅读。他被称为“文艺大哥”。船舱里没有日出和日落,这曾经让他很不舒服,觉得每天都是一个挑战。在最困难的时候,他经常和永康的唐在植物堆里交谈,这种友谊使他特别难忘。

吴,是南方空间科学技术研究所的科学研究员。他负责整个平台的操作和维护,还负责空气、水和固体废物回收等项目。任务很重,但他非常负责,被称为“严肃的兄弟”。他甚至打扫了船舱里的厕所,让其他人难堪。吴说,他喜欢沉浸在工作中,这样他就不会感到孤独的压迫。但是在任务结束时,他仍然很沮丧,因为他的工作太熟练了,而且有太多的空闲时间。

宇航员中心宇航员选拔和训练实验室的齐飞舟是唯一一位执行任务的女性。她个性活泼,是每个人心目中的“快乐姐姐”。除了完成工作,她还照顾三名男性成员的生活。以前很少烹饪的齐飞舟,在这次任务中发展了高超的烹饪技巧,能用有限的原料做出各种各样的设计。幸运的是,这次任务中对烹饪的模拟并不那么严格,所以她有时会采用“空间烹饪”的方法,有时会表现出“大锅烹饪”的技巧。