【解說】
一個密閉空間,形成什么樣的生態(tài)系統(tǒng),才能讓人足不出戶生存數(shù)百天?
2017年5月10日,中國“月宮365”實驗計劃啟動。在總面積150平方米、總體積500立方米的“月宮一號”中,依靠系統(tǒng)內(nèi)食物、氧氣等生存要素的循環(huán)再生,三批志愿者成功挑戰(zhàn)——持續(xù)生存了370天。
【字幕】
2018年5月5日,北京航空航天大學
最后一批志愿者出艙,為期370天的“月宮365”實驗圓滿成功
【同期】“月宮一號”總設(shè)計師北京航空航天大學教授劉紅
讓我們一起打開艙門,歡迎志愿者劉慧、劉佃磊、高寒和胡靜菲出艙!
【解說】
在密閉空間里生活長達370天,這些志愿者們吃什么?如何呼吸?如何生活?
答案就在這個叫做“月宮一號”的大家伙里!
【標題:極境方舟 月宮一號】
【解說】
“月宮一號”由一個綜合艙和兩個植物艙組成,是中國第一個、世界上第三個“空間基地生物再生生命保障地基綜合實驗裝置”,它所使用的生物再生生命保障技術(shù),是保障人類在月球、火星等地外星球長期生存所需關(guān)鍵技術(shù)。
同時,“月宮一號”也是世界上首個由“人-動物-植物-微生物”構(gòu)成的“四生物鏈環(huán)”人工閉合生態(tài)系統(tǒng),整個系統(tǒng)閉合度高達98%,為世界第一!它能夠?qū)崿F(xiàn)成員所需的:全部氧氣、水和大部分的食物,在系統(tǒng)內(nèi)持續(xù)循環(huán)再生!
【同期】“月宮一號”總設(shè)計師北京航空航天大學教授 劉紅
我們在世界上首次建立了利用生物技術(shù)來調(diào)控系統(tǒng)的穩(wěn)定。要滿足人的需要來形成循環(huán),比如氧氣,那么人會消耗氧氣,他呼吸會消耗氧氣、產(chǎn)生二氧化碳,那么他產(chǎn)生的廢物我們要進行處理,微生物來處理它(廢物),那么也會消耗氧氣、產(chǎn)生二氧化碳;那么這些產(chǎn)生的二氧化碳都會供到植物艙,植物會吸收它,進行光合作用,會產(chǎn)生氧氣;氧氣又供給人、微生物、動物來進行呼吸作用,那么這樣就形成了氧氣和二氧化碳的一個閉環(huán)的循環(huán)。
【解說】
除了氧氣——二氧化碳的循環(huán),水的循環(huán)利用也是確保系統(tǒng)高閉合度,且長期穩(wěn)定運行的基本要求。人產(chǎn)生的生活廢水、尿液等可在凈化處理后用于植物栽培,同時植物蒸騰產(chǎn)生的水汽,經(jīng)過冷凝、收集、凈化,又可再次供人飲用和生活。氧氣和水能夠做到100%持續(xù)循環(huán),這一點對于人類太空探索活動具有重要意義。
不過,想要長期生存在“月宮”當中,營養(yǎng)豐富的食物自然也是不可或缺的,想要成為“月宮”的成員,能夠享受黃粉蟲的美味可是一項“硬指標”!
【同期】“月宮365”實驗 志愿者伊志豪
我們在里面飼養(yǎng)黃粉蟲,來進行補充我們的動物蛋白。去國外參展的時候老外說是像薯條、炸薯條似的,但是我們覺得是類似于吃知了、蟬蛹那種感覺。
【同期】“月宮一號”總設(shè)計師北京航空航天大學教授 劉紅
大型動物最主要的問題就是心理上,人就會跟動物建立一對一的情感上的依賴關(guān)系,然后慢慢就會把它養(yǎng)成了寵物,那么有一天比如你跟另外一個人說“對不起,哥們兒。你那只該吃了,我要把它拿去宰了”,就會造成很大的心理的問題。
而這種小型的昆蟲,它很小,所以就會養(yǎng)的量非常的多,當很多的時候,你也認不清老大老二老三,所以就不會說,那只黃粉蟲是我的,我給它起個名,黃粉蟲聽著好像挺可怕的,其實挺好吃的,而且它的營養(yǎng)也很好,就是它的動物蛋白的氨基酸組合是很合理的。
【解說】
“月宮一號”里的黃粉蟲,不僅可以提供豐富的可食蛋白,還能幫助降解艙內(nèi)部分廢棄物從而加速物質(zhì)循環(huán),同時,它還能起到一定的心理調(diào)適作用。
除了培養(yǎng)黃粉蟲作為蛋白食物源,志愿者們在“月宮一號”里面吃的全部是自己種植的綠色無公害食材,包括5種糧食作物,15種蔬菜作物,還有1種水果。
【同期】“月宮365”實驗志愿者 劉慧
小麥、油莎豆、大豆、黃瓜、西紅柿,草莓(等),我們在植物栽培這方面也種植了一些有藥物價值的植物,比如說荊芥,我們經(jīng)常就是不定期的要喝那個荊芥湯。
【解說】
在地球的每一個角落,每一次生物循環(huán),對于我們來說早已習以為常。那么,一旦切斷外界一切供給,人們賴以生存的陽光、空氣和水,怎么自給自足?“月宮一號”正是提供了這樣一套解決方案!不僅使人類能在月球上長期生存成為可能,許多單項技術(shù)還可應用在極端氣候地區(qū)、水下和地下設(shè)施,以及各種長期封閉的空間。
【同期】“月宮一號”總設(shè)計師北京航空航天大學教授 劉紅
從整個這個系統(tǒng)層級,我們叫“在地球上一切不適合人生存的地方,來讓人可以幸福地活著?!背酥?,像我們里邊的單元技術(shù),可以用到地面上,比如現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的植物工廠,我們也正在把它進行研究轉(zhuǎn)化,變成一個小型的裝置,變成家用和辦公場所使用。
【解說】
“月宮365”實驗成功完成,標志著中國的生物再生生命保障技術(shù)已經(jīng)達到了世界領(lǐng)先水平,也為中國空間站設(shè)計提供了重要實驗支撐。
【同期】“神舟”號飛船總設(shè)計師、中國工程院院士 戚發(fā)軔
人總是要離開地球的,要比較長期的在地外的空間,地外的星球生活,生活就要解決一個環(huán)境,同時也要解決能量和食物來源,我想我們這個實驗就是不可取代的。
【解說】
3000年前,古人望月興嘆“月出皎兮”,只能想象月宮的神秘瑰麗;
3000年后,“月宮一號”讓我們走進太空、生活在太空擁有更多可能。