今年4月24日,是第三個(gè)“中國(guó)航天日”。4月21日和22日,位于北京航空航天大學(xué)校園里的“月宮一號(hào)”科普基地向公眾開(kāi)放。觀眾能夠不出地球便能一睹神秘“月宮”。
“月宮一號(hào)”是中國(guó)第一個(gè)、世界第三個(gè)生物再生生命保障地基有人綜合密閉實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),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(zhǎng)期生存所需關(guān)鍵技術(shù)。
神秘面紗首揭開(kāi)
一進(jìn)“月宮一號(hào)”科普基地,兩個(gè)白色圓柱“大罐子”引人注目,上面分別印有藍(lán)色大字“植物艙I”“植物艙II”,加上綜合艙,共同組成了“月宮一號(hào)”。
植物艙艙門(mén)上方的圓形懸窗,是基地里人氣最旺的地方,人們透過(guò)它觀看艙內(nèi)情況。
植物艙Ⅰ內(nèi),右邊還是青青的麥苗,左邊已是金色的麥浪。“我們一共種植了35種作物,分批次栽培、收獲,大家現(xiàn)在看到的就是處于不同生長(zhǎng)期的小麥,也是我們艙內(nèi)主要的糧食作物。”“月宮一號(hào)”總設(shè)計(jì)師、首席科學(xué)家劉紅親自上陣講解。
兩個(gè)植物艙各50平方米,一個(gè)種小麥等糧食作物,另一個(gè)種了多種蔬菜和水果。綜合艙大約42平方米,供4人居住,每個(gè)人的臥室和軟臥車間差不多大。在“月宮一號(hào)”的3D模型前,劉紅介紹說(shuō),“月宮一號(hào)”相當(dāng)于一個(gè)“微型生物圈”,水、氧氣100%循環(huán)再生,可以實(shí)現(xiàn)自給自足和零排放。
講解一結(jié)束,原本安靜的觀眾變身“十萬(wàn)個(gè)為什么”,一個(gè)高頻問(wèn)題是:水從哪里來(lái)?
“所謂‘黃河之水天上來(lái)’,我們喝的水是空氣冷凝水降下來(lái)到了江河湖泊,再經(jīng)凈化飲用。‘月宮一號(hào)’也一樣,植物經(jīng)過(guò)蒸騰作用產(chǎn)生空氣冷凝水,系統(tǒng)將水收集起來(lái)集中凈化,志愿者們就喝這些水。”劉紅的講解深入淺出,在場(chǎng)的參觀者頻頻點(diǎn)頭。
全民科普熱情高
4月21日,北京春雨淅瀝。早上8時(shí)20分,距離第一場(chǎng)參觀開(kāi)始還有40分鐘,一位白發(fā)蒼蒼的老人已經(jīng)坐在等候區(qū)。他是第一位入場(chǎng)的觀眾,也是年紀(jì)最大的一位。
75歲的史連第是北航62級(jí)校友。“自從4月17日確認(rèn)了報(bào)名,我就一直盼著今天。”畢業(yè)五十載有余,史老心系祖國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展。“‘月宮一號(hào)’溫度濕度控制的部分,就是我們專業(yè)研究的內(nèi)容。”劉紅教授在模型臺(tái)前講解時(shí),史老認(rèn)真地在本上做著記錄。
同樣心懷期待的還有小朋友們。“我和爸爸媽媽是從河南濟(jì)源過(guò)來(lái)的!”杜卓遠(yuǎn)上小學(xué)四年級(jí),為了親臨“太空之家”,他們一家三口坐了10多個(gè)小時(shí)的火車趕到北京。“之前在新聞上見(jiàn)過(guò)‘月宮一號(hào)’,可近距離接觸的機(jī)會(huì)太難得了!”杜卓遠(yuǎn)的媽媽說(shuō),雖然孩子小,科學(xué)知識(shí)有限,但直觀感受也是一種潛移默化的學(xué)習(xí)。
透過(guò)“植物艙I”的懸窗,張子喻踮著腳,好奇地向里望。張子喻的父親告訴筆者,“他今年上初二,自己寫(xiě)科幻小說(shuō)。今天來(lái)‘月宮一號(hào)’,說(shuō)不定能帶來(lái)靈感呢!”
為“月宮飛天”鋪路
艙外的墻上,電子計(jì)時(shí)板準(zhǔn)確記錄著時(shí)間:據(jù)開(kāi)艙還有19天。這是“月宮365”實(shí)驗(yàn)結(jié)束的時(shí)間,也是新的世界紀(jì)錄誕生的時(shí)間。
為了研究一個(gè)生物系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)為不同代謝水平的乘員組提供生命保障,并保持系統(tǒng)穩(wěn)定,8名志愿者交替分三個(gè)班次進(jìn)入,封閉生活365天,“月宮365”實(shí)驗(yàn)由此得名。不過(guò),此次實(shí)驗(yàn)延長(zhǎng)了五天,志愿者在“月宮一號(hào)”里生活的總時(shí)長(zhǎng)將達(dá)到370天。到5月15日,“月宮一號(hào)”將成為世界上時(shí)間最長(zhǎng)、閉合度最高的生物再生生命保障系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。
目前,載人飛行器和空間站采用的生命保障系統(tǒng)是攜帶式或物理化學(xué)再生式,需要不斷進(jìn)行補(bǔ)給;而人類未來(lái)建月球、火星基地,距離遠(yuǎn),運(yùn)輸成本高,需要“生物再生生命保障系統(tǒng)”來(lái)保障人類長(zhǎng)期生存。在應(yīng)用到空間探索前,必須進(jìn)行地面演示驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),發(fā)展系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的調(diào)控技術(shù)。而這,正是“月宮一號(hào)”團(tuán)隊(duì)著力攻克的難關(guān)。
劉紅介紹,此前300多天的實(shí)驗(yàn)基本證明,這個(gè)系統(tǒng)可以穩(wěn)定地為不同代謝水平的乘員提供生命保障,且系統(tǒng)可靠性非常高。此次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,“月宮一號(hào)”團(tuán)隊(duì)將積極爭(zhēng)取我國(guó)月球、火星探測(cè)器的搭載機(jī)會(huì)和資源,在月面、火星表面開(kāi)展“迷你月宮”實(shí)驗(yàn),通過(guò)與地面平行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行天地對(duì)比,獲得地面大型系統(tǒng)模擬結(jié)果的矯正參數(shù),為未來(lái)的“月宮飛天”鋪路。