12月14日，唐永康、吳世云、羅杰、仝飛舟4名志愿者邁出密閉艙。至此，此項我國首次主導、16個國內(nèi)外機構參與的“人與環(huán)境”領域大型國際科學試驗——“綠航星際”4人180天試驗取得圓滿成功。
試驗負責人、載人航天工程航天員系統(tǒng)副總設計師李瑩輝表示，此次試驗深化了我國對于第三代航天環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)技術的認識，是發(fā)展該技術的重要工程實踐。隨著試驗達到預定目標，為未來生命保障技術的預先研究打開了新局面，也為后續(xù)試驗研究以及我國空間站任務提供了重要技術基礎。
試驗密閉艙示意圖。中國航天員科研訓練中心提供
國內(nèi)最大“太空農(nóng)場”成果喜人
本次試驗所用的密閉艙，位于廣東深圳的太空科技南方研究院內(nèi)，占地面積370平方米，總容積1049立方米，由4個生物艙、2個乘員艙、1個生保艙和1個資源艙組成，其中植物栽培總面積260平方米，是我國目前最大的空間生命保障系統(tǒng)集成試驗裝置。
在此次試驗中，“綠航星際”平臺14個子系統(tǒng)運行可靠，5類25個品種植物茁壯生長，635臺（套）參試設備穩(wěn)定工作，兩大學科21個參試項目有序實施，實現(xiàn)了兩大學科1700余項數(shù)據(jù)的連續(xù)采集，獲取了大量翔實可靠的試驗數(shù)據(jù)和資料。
在生物艙內(nèi)，大豆、小白菜、草莓等作物長勢喜人。據(jù)李瑩輝介紹，密閉艙里植物栽培總面積為260平方米，栽培了包括生菜、小白菜等蔬菜作物，小麥、甘薯等糧食作物，大豆、花生等油料作物，草莓和櫻桃番茄等水果，還有鐵皮石斛、辣木等功能植物。它們不僅是食物，還能用于生產(chǎn)氧氣、吸收二氧化碳、凈化水質，同時對有害氣體也有微量吸收能力。
李瑩輝還表示，此次試驗除了植物培養(yǎng)和光照系統(tǒng)，生活用水供應系統(tǒng)可以收集冷凝水，經(jīng)過過濾和滅菌處理后供人使用；廢水處理系統(tǒng)可以收集生活廢水和尿液，降解其中各類有機物質，使其變?yōu)橹参餇I養(yǎng)液，再通過植物生長進入生態(tài)循環(huán)圈；固體廢物生態(tài)化處理系統(tǒng)能利用微生物對糞便、餐廚垃圾等進行降解處理，得到的有機肥能供應植物生長所需，產(chǎn)生的廢氣也能供植物進行光合作用。
試驗密閉艙的生物艙段。朱九通攝/光明圖片
“熬”過在“太空”的180天
在這180天里，4名志愿者過起了自給自足的“太空生活”，與世隔絕“熬”了半年。他們不但要經(jīng)受密閉空間帶來的生理、心理上的巨大挑戰(zhàn)，還要按計劃完成繁重的科學試驗。
此次執(zhí)行任務的志愿者為3男1女，唐永康、仝飛舟是中國航天員中心的科研人員，羅杰、吳世云為社會公開招募，他們分別是深圳市農(nóng)業(yè)科學研究院和深圳市太空科技南方研究院的科研人員。
作為任務成員中唯一的女性，仝飛舟性格活潑，是大家心目中的“開心姐”，除了完成工作，還讓三位男成員有“口福”可享，她用艙內(nèi)的植物和蔬菜做出了一頓頓“太空大餐”。
唐永康是此次試驗的指令長，這使他倍感責任重大。他坦言：“與世隔絕的日子，我需要信仰和信念來支撐?！痹囼炛校撠煕Q策艙內(nèi)各項事務，協(xié)調(diào)調(diào)度每日工作。任務進行到中期，成員們的生理心理都進入了疲憊期。唐永康為了幫大家調(diào)整節(jié)奏，組織大家圍坐在一起，在拌嘴和玩笑中放松情緒。
主要負責照看25種植物生長的羅杰笑稱自己是“農(nóng)夫”。艙內(nèi)沒有日出日落，這讓他一度覺得每一天都是挑戰(zhàn)，喜愛讀書的他選擇用看書來戰(zhàn)勝不適。此外，他還常和唐永康在植物堆里談心。
吳世云是公認的“認真哥”，負責整個平臺的運行維護保障，還承擔著大氣、水、固體廢物循環(huán)等重任。吳世云說，自己喜歡通過工作來轉移注意力，這樣就會減少被隔離的壓抑感。但最后20天還是成了吳世云最難熬的日子，他感慨道：“要向那些默默付出、辛勤勞動的科研工作者致敬！”
試驗密閉艙的生物艙段。朱九通攝/光明圖片
朝地外星球基地生存邁進
隨著人類不斷向深空展開探索，如何在星際空間長期生存一直是眾人關注的焦點。科幻電影《火星救援》里在火星種土豆的場景遲早會成為現(xiàn)實。此次試驗，正是前瞻性地面向地外星球基地建設、星際生存，探索長期密閉環(huán)境下人與環(huán)境之間互相作用的規(guī)律。
據(jù)了解，此前的生態(tài)生保系統(tǒng)，包括天宮二號空間實驗室、神舟十一號飛船在內(nèi)，都是采用第一代航天環(huán)控生保系統(tǒng)，這意味著航天員的飲食無法再生，要從地面帶上去。第二代技術以物理、化學再生為基礎，可以實現(xiàn)空氣、水的再生循環(huán)，但食物仍需地面供給。其面向中長期飛行任務，用于國際空間站以及未來我國空間站。
而此次試驗屬于我國正在研制的第三代航天環(huán)控生保系統(tǒng)，也就是適合多乘員長期駐留的高物質閉合度、運行高效、系統(tǒng)可靠的生命保障體系，其最大特點是“生物再生”——能實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)食物、氧氣和水等基本生保物資的高效循環(huán)再生，以大幅減少航天任務的物資補給需求，保障深空探測與星際駐留任務。
據(jù)李瑩輝介紹，開展長時間、遠距離和多乘員的載人深空探測和地外星球定居與開發(fā)，是未來航天技術發(fā)展的必然方向，建立受控生態(tài)生保系統(tǒng)，是解決其生命保障問題的根本途徑。這次試驗實現(xiàn)了4名志愿者所需氧氣、水的再生式供應，以及部分食物的再生式供給。在密封艙內(nèi)，氧氣達到100%，水達到99%，食物達到70%，即絕大部分的氧氣、水、食物，都可以依靠艙內(nèi)的植物來自給自足。
（本報記者溫慶生本報見習記者章文）
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