廣州日報(bào):實(shí)驗(yàn)的總體設(shè)計(jì)是什么?
劉紅:總體設(shè)計(jì)就是一共有8名志愿者,我們把他們分成了兩組,每組四人,兩男兩女,然后設(shè)置了三班,第一班值班的時間是60天,2017年7月9日,第二組志愿者進(jìn)艙,進(jìn)行交接后,第一組志愿者出艙;第二組志愿者值了200天,在2018年1月26日出艙,第一組志愿者進(jìn)入;第一組再次進(jìn)入艙內(nèi)值105天。這樣三班合計(jì)共365天。
在這365天中,我們完成了相當(dāng)于從低代謝水平到高代謝水平,高代謝水平到低代謝水平的成員組更替,來演示驗(yàn)證我建立的系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行調(diào)控技術(shù)是否可行,如何進(jìn)一步的發(fā)展。這是我們的實(shí)驗(yàn)核心,因此我們才會有這樣的設(shè)計(jì)。
針對這個實(shí)驗(yàn),我們此前做了許多其他的實(shí)驗(yàn),比如研究這個系統(tǒng)從開始到結(jié)束的微生物的發(fā)展演替,過程如何,有何規(guī)律。這些都會為今后太空的活動提供非常重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)中還研究他們的心理變化,以及哪些措施和技術(shù)可以有效改善心理狀況等。
廣州日報(bào):實(shí)驗(yàn)的目的是什么?
劉紅:目的在于明晰在不同代謝水平的乘員組合變換、超高負(fù)荷沖擊、遭遇故障等情況下,生物再生生命保障系統(tǒng)的魯棒性,進(jìn)一步驗(yàn)證和完善我們建立的系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行調(diào)控技術(shù),并建立該生物系統(tǒng)的可靠性評價(jià)方法體系。同時開展在幽閉環(huán)境中綠色植物與光協(xié)同調(diào)控乘員情緒和心理的方法和技術(shù)研究、腸道微生物與心理健康的關(guān)系研究等。
今后能夠用于月球、火星等地外基地、度假村,為其提供生命保障技術(shù),保障人在地外長期自治生存。
目前能做到,水可以100%循環(huán)再生,氧氣100%循環(huán)再生,食物80%循環(huán)再生,總體閉合度可以達(dá)到98%。“月宮一號”空間基地生物再生生命保障系統(tǒng)地基綜合實(shí)驗(yàn)裝置,是世界上第一個成功的四生物鏈環(huán)的人工閉合生態(tài)系統(tǒng)(人——植物——動物——微生物),系統(tǒng)的閉合度和穩(wěn)定性高于之前的俄羅斯和美國的同類系統(tǒng),而此前俄羅斯和美國的系統(tǒng)均為“人——植物”的兩生物鏈環(huán)系統(tǒng)。
將進(jìn)行天地對比實(shí)驗(yàn)
廣州日報(bào):實(shí)驗(yàn)遇到的困難有哪些?
劉紅:困難肯定很多。無論是技術(shù)上的,還是志愿者心理上的,都非常多。當(dāng)實(shí)驗(yàn)遇到了一些困難時,他們在心理上就會有一些波動,然后大家就需要一起來解決這方面的問題。還有一些設(shè)想的實(shí)驗(yàn),不能夠達(dá)到預(yù)期的,也需要進(jìn)行調(diào)整。類似于這方面的問題都需要進(jìn)行研究和解決。
廣州日報(bào):這個艙和真實(shí)的太空環(huán)境有什么不同?
劉紅:真實(shí)的太空環(huán)境與實(shí)驗(yàn)環(huán)境有些差異。比如月球上的重力與地球會有所差異,輻射環(huán)境要比地球高。我們不可能在地面完全模擬在太空中或月球中的環(huán)境,這么大的一個系統(tǒng),也不可能完全模擬輻射的環(huán)境。
所以,我們在地面上做了這樣大系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn),接下來我們就會做小的系統(tǒng),小型生物再生生命保障系統(tǒng),一套在地面上,另一套則是搭載在月球探測器或火星探測器上,進(jìn)行天地的對比實(shí)驗(yàn),通過分析獲得矯正參數(shù),用這個矯正參數(shù)來取得大系統(tǒng)獲得的參數(shù),從而將這些實(shí)驗(yàn)獲得的參數(shù)用于太空基地生命保障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行。
吃草莓是為調(diào)節(jié)心情
廣州日報(bào):“月宮一號”中有多少植物?
劉紅:現(xiàn)在有35種作物。核心的就是小麥和土豆,芋頭就很少了,這些都是提供碳水化合物的。除此之外,還有大豆提供植物性蛋白的,油莎豆是提供植物性油的,當(dāng)然還會有別的,但是核心的、大量的就是這些。
此外,就是種植了一些蔬菜,茄子、辣椒、西紅柿、豆角、黃瓜等,還有許多綠葉菜。另外還有草莓等水果,是為了給志愿者調(diào)整心情,食物中的各種維生素都有,但是吃草莓的感覺和吃黃瓜的感覺,肯定是不一樣的。
廣州日報(bào):艙內(nèi)的植物會如何進(jìn)行栽培保障食用?
劉紅:我們叫階梯半連續(xù)栽培。這個實(shí)驗(yàn)有一個啟動期,在啟動期里我們會一批批地栽培。小麥的成熟期是70天,那么每周我們會種三批,到第一批可以收的時候,才會開始做這個密閉實(shí)驗(yàn)。密閉了之后,就會每周收三批,種三批,以此類推。這樣就能夠循環(huán)起來,所有的作物都是這個樣子,只不過時間有差異。
小麥的種子我們收獲之后,再進(jìn)行一些處理,然后再栽培,是可以循環(huán)使用的。有些種子很稀有,在艙內(nèi)做育種并不經(jīng)濟(jì)。
