人類自從邁出進(jìn)入太空的第一步后，就在太空探索中不斷取得進(jìn)展。不過(guò)，想要在太空長(zhǎng)期駐留，還需要做出艱苦的努力。

今年6月，“太空180”試驗(yàn)正式起航，精心挑選的4名志愿者進(jìn)入試驗(yàn)密封艙內(nèi)，開始了為期180天的受控生態(tài)生保技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證，這也標(biāo)志著我國(guó)自主掌握的受控生態(tài)生保技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

航天員隔絕訓(xùn)練

“他要在這個(gè)狹小密閉的小空間，一個(gè)人足足待上5天時(shí)間，陪伴他的只有生硬的設(shè)備和內(nèi)心的孤寂。”這就是傳說(shuō)中的航天員隔絕訓(xùn)練，在“太空180”試驗(yàn)中，這種“關(guān)禁閉”的時(shí)間被延長(zhǎng)到180天，完成生存環(huán)境與生命保障的諸多任務(wù)。

從2015年5月起，這項(xiàng)試驗(yàn)開始面向全社會(huì)招募志愿者。經(jīng)過(guò)了資格審查、臨床醫(yī)學(xué)、心理及神經(jīng)測(cè)評(píng)、心理會(huì)談共4輪選拔，最終從2110人中選拔出主備份共8名志愿者。此次“太空180”進(jìn)艙的志愿者為3男1女，唐永康、仝飛舟為中國(guó)航天員中心科研人員，羅杰、吳世云為社會(huì)公開招募。

研究項(xiàng)目包括長(zhǎng)期密閉隔離狀態(tài)下人類心理生理變化及相互作用、長(zhǎng)期密閉環(huán)境對(duì)人體節(jié)律與睡眠規(guī)律影響、長(zhǎng)期密閉環(huán)境下睡眠與情緒調(diào)節(jié)干預(yù)等。

封閉受控的生態(tài)系統(tǒng)

試驗(yàn)中，4名志愿者將在占地為370平方米、總?cè)莘e為1049立方米的“太空艙”中生活180天。它由4個(gè)植物艙、2個(gè)乘員艙、1個(gè)生保艙和1個(gè)資源艙組成，是目前我國(guó)最大的空間生命保障系統(tǒng)集成試驗(yàn)裝置，核心技術(shù)為第三代環(huán)控生保技術(shù)。

據(jù)中國(guó)載人航天工程航天員系統(tǒng)副總師、“太空180”試驗(yàn)負(fù)責(zé)人李瑩輝介紹：“這個(gè)系統(tǒng)最大的挑戰(zhàn)在于系統(tǒng)的復(fù)雜性，水、氣、食物是要提供的，重要的是在提供過(guò)程中要達(dá)到平衡。從食物的生產(chǎn)量到水的處理，一直到廢物的循環(huán)利用，它們之間是一個(gè)循環(huán)再利用的關(guān)系。要把這關(guān)系摸透了，將來(lái)我們的工程設(shè)計(jì)才有用。”

其中，氣的循環(huán)中，通過(guò)艙內(nèi)植物光合作用和人類呼吸，保證艙內(nèi)氧氣滿足人的基本需求。當(dāng)氧氣不足時(shí)，電解質(zhì)氧裝置將水分解為氧氣。當(dāng)植物吸收不了的過(guò)多二氧化碳和艙內(nèi)的有害氣體時(shí)，則通過(guò)艙內(nèi)的去除裝置去掉。

水的循環(huán)中，除了試驗(yàn)開始前，科研人員提前儲(chǔ)存的水以外，在180天中，志愿者的飲用水大部分來(lái)自于植物蒸騰產(chǎn)生的冷凝水。人產(chǎn)生的生活廢水和尿液等，將通過(guò)廢水處理系統(tǒng)，進(jìn)行凈化處理，供給植物。

固廢循環(huán)中，植物除去可以食用的部分，剩余的部分將與人類的糞便一起注入固廢生態(tài)化處理系統(tǒng)，處理后作為有機(jī)肥料供給植物。

精心挑選的植物

經(jīng)過(guò)3個(gè)多月的試驗(yàn)，在4名志愿者的辛勞工作下，種植面積195平方米的植物艙里，植物經(jīng)過(guò)人工光照、播種、灑水、松土，已經(jīng)進(jìn)入了收獲的季節(jié)。

關(guān)于植物的選拔，科學(xué)家認(rèn)為，入選的植物必須能很好地在太空環(huán)境下提供碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素和礦物元素。本次試驗(yàn)種植的主要糧食作物之一就是小麥，既保障了連續(xù)不斷的食物供給，也能保障氧氣的穩(wěn)定供給。

艙內(nèi)種植的大豆、花生兩種油料作物不僅可以為艙內(nèi)的志愿者提供人體必需的營(yíng)養(yǎng)元素——脂肪，豆類中富含的植物蛋白也是人體所需蛋白質(zhì)的一個(gè)重要來(lái)源。

此外，還有生菜、油麥菜、胡蘿卜等在內(nèi)的16種蔬菜，這些滿足4名志愿者每日新鮮蔬果的需求，提供人體所需的維生素和纖維素。而艙內(nèi)種植的草莓和櫻桃番茄酸甜適口，則是艙內(nèi)志愿者食譜中的一項(xiàng)重要調(diào)劑。

此外，艙內(nèi)還種植了2種功能性植物鐵皮石斛和辣木,以豐富志愿者的食譜，并具有一定保健作用。