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教育 02-01

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在月球上生活，是一種怎樣的體驗？

這個答案，或許可以問問他們。足不出艙，他們就體驗了一把在月球上的生活。

△ 「月宮365」實驗8名志願者

1月26日，

北京航空航天大學「月宮365」實驗今天再次換班。自去年7月9日第一次換班以來，第二組4名學生志願者已在「月宮一號」實驗艙中連續駐留了200天，打破了此前由俄羅斯科研人員創造的在生物再生生命保障系統中連續駐留180天的世界紀錄。「月宮一號」的系統閉合度與運行時間也達到國際最高水平。

△1月26日，準備入艙換班的一組志願者入艙前宣誓。

「月宮365」實驗是個啥？

「月宮365」實驗，是北京航空航天大學2017年5月10日啟動的，8名志願者分批在「月宮一號」實驗艙內，進行為期365天的多人次實驗。

這是世界上時間最長、閉合度最高的生物再生生命保障系統實驗。

這項技術實際上是為了未來人類在月球、火星等地外星球長期生存所需提供保障。

「月宮一號」總設計師、北航教授劉紅在報告實驗進展時說，「月宮365」實驗的主要任務，是研究一個生物系統如何實現為不同代謝水平的乘員組提供生命保障，並保持系統穩定。

△「月宮一號」示意圖

需要建立「生物再生生命保障系統」

簡單說，生命保障是載人航天的一項關鍵技術。宇航員離開地球，在遙遠的太空中生存，離不開空氣、水和食物。然而，目前的載人飛行器和空間站中，所採用的生命保障系統為攜帶式或物理化學再生式，其往往需要在一定周期內對物料進行補充，以維持生命保障系統的正常運行。而人類在未來進行深空探測，構建月球、火星基地，由於距離遙遠，運輸成本極高，因此需要

「生物再生生命保障系統」。

其

利用生物技術，原位循環再生人類生存所需的氧氣、水和食物，通過系統內循環的方式，減少外部物料輸入，提高系統閉合程度，降低運營成本。

在正式進行火星、月球基地建設之前，需要建立地基綜合實驗驗證系統進行技術驗證。

需要建立「四生物鏈環系統」

我國是世界上除俄羅斯與美國外，第三個建立此類系統的國家。從結果上來說，中國、俄羅斯、美國的系統都獲得了成功，但是從技術上來說，我國的技術顯然要更高。原因就在於，

俄美所採取的技術，都是由人-植物組成的「兩生物鏈環系統」，而我國採取的是由人-植物-動物-微生物組成的「四生物鏈環系統」。

一個生態系統中，物種數越多，其穩定性就越強，當然這也意味著技術複雜度也越高。

美國和日本曾經嘗試過四生物鏈環系統，但都以失敗告終。

而「月宮一號」在2013年建成，並於2014年成功進行3人105天的長期密閉實驗，系統閉合度達到了97%，循環再生了100%的氧氣和水，55%的食物。

這標誌著我國的生物再生生命保障技術已經達到了世界領先水平。

△「月宮一號」設計圖

月宮一號總設計師劉紅介紹：「我們這個系統持續維持人的生理所需，沒有出現任何大的心理上的問題，也證明了我們這個系統的優勢。」

「月宮」里的志願者都要做些什麼？

自實驗開始的260天以來，「月宮一號」總體運行情況穩定，各儀器設備工作正常，艙內各種蔬菜糧食作物生長良好，第二組4名志願者各項生理指標記錄準確。

此前曾完成第一階段為期60天實驗的第一組4名志願者將再次進入實驗艙內，完成第三階段為期105天的實驗。第二組志願者將與第一組志願者進行工作交接，隨後於當日17時出艙並接受醫學觀察。

志願者既是實驗操作者也是實驗對象

志願者們作為實驗操作者又作為實驗對象

，需要對自身取樣，從頭髮絲、鼻腔、唾液、指甲到尿液糞便，還要定期完成心理上和生理上的測量，

每個人都是強大的資料庫

，從內到外都是數據基礎。

作為實驗對象要做的，就是

保持最佳的身體狀態，呈現最真實的自己

。很多事情要重複做幾百次。總結下來，

艙內的24小時主要分為科研、日常工作和生活三部分。

第二階段經歷遮窗實驗第三階段設置人為停電

此前曾完成第一階段為期60天實驗的一組志願者劉慧、劉佃磊、胡靜斐、高寒，於1月26日再次進入實驗艙內，將完成第三階段為期105天的實驗。這意味著他們將在「月宮一號」內過年，「我們已經安排好了，除夕會包餃子，看春晚視頻，還會和家裡視頻連線，不會孤獨的。」胡靜斐介紹，「月宮一號」內的不少蔬菜也將迎來收成，年夜飯會很豐盛。

月宮一號總設計師劉紅介紹，在第二階段的實驗中，還增加了健康實驗，

研究人類在長期幽閉環境中的心理變化等

，比如遮窗實驗。志願者需要經歷3周有自然光，但無法看到外部景觀的時間，和3周既無自然光，也看不到外部景觀的時間。

按照實驗規劃，在為期105天的第三階段實驗中，志願者除日常工作之外，還需要

針對各種突發故障進行研究

，「我們會人為模擬一些機電故障，還會設置人為停電，測試整個生命保障系統的耐衝擊能力。」

△「月宮一號」植物艙

爭取月球/火星探測器搭載機會

劉紅透露，此次「月宮365」實驗結束後，將積極爭取我國月球/火星探測器的搭載機會和資源，在月面/火星表面開展小型生物再生生命保障系統實驗，通過與地面平行實驗的對比分析，獲得地面大型系統模擬結果的矯正參數，為未來應用於月球/火星奠定基礎。

「月宮」狹小密閉空間的200天

「月宮一號」裝置總面積約150平米。植物艙I和植物艙II佔地約100平米。綜合艙居住面積約42平米（4間卧室，1洗漱間，1固廢間，1集客廳、工作間、廚房、餐廳多功能一體的交流間）。

在「月宮」，志願者們沒有周末、不分寒暑，遵循固定的生物節律，有科學的飲食搭配，

200天里不能睡一個懶覺

。四人各司其職，每天都有早早規劃好的固定任務。

以植物艙II負責人褚正佩為例。她說，艙里的工作像是生活在陶淵明筆下的「桃花源」。

7:00，起床，測體溫、血壓、體重，洗漱、早餐

9:00，換上工作服，到植物艙II循環植物營養液

10:30，採摘蔬菜，稱重記錄，準備午餐

午休後，回到植物艙II檢察巡視

16:30，自由支配

17:00，準備晚餐食材

18:30，晚餐

20:00，回卧室，學習

21:30，做瑜伽鍛煉

22:30，洗漱、量體溫、血壓，填寫起居表，睡覺

200天里，很多事情要重複幾百遍。

科研方面，他們每人每天測量體重、體溫、血壓與血氧飽和度等健康指標，準確記錄在冊。一周要填3次問卷（每次兩個），取樣3次（唾液/尿/便），還有更多……

工作方面，艦長劉光輝每天都要處理尿液，植物艙I負責人伊志豪每周要收穫3次小麥（實驗按照一定時間間隔分批種植）；健康管理員王偉每周要對志願者健康取樣所用耗材分裝成袋並編號。這些只是一部分。

志願者們說，這就像一場馬拉松：

「

初期興奮不覺累；後來慢慢冷卻，沉重與累意襲身；久之，重複多次，熟能生巧，疾步如飛；久而久之，出現厭倦與抵觸，如同『體能極點』；最終，成為一種習慣，迎來運動生理學上的『第二次呼吸』，之後步履輕盈的奔跑著。」

「月宮」生活不枯燥，日常中透著「小確幸」

雖然要在狹小密閉空間重複一件事200天，志願者們卻「苦中作樂」，創造生活中的「小確幸」。

過生日

入艙後3天就是志願者伊志豪的生日。大家用豆角插在面塊上當作「蠟燭」，外面撒上草莓點綴，裡面還有油莎豆夾心，做了一個別緻的生日蛋糕。

還有更多月宮美食

慶佳節

中秋做月餅、送祝福

國慶快樂表情包

元旦包餃子

換造型

月

宮怎麼理髮？兩位女生志願者上網做功課設計髮型，準備理髮工具，here we go！

搞創作

公眾號「月宮一號」隔三差五推送一篇志願者們的大作。且看有才華的志願者們筆下的植物艙II：

金黃大豆，以盛氣之姿直上雲霄，爭奇鬥妍，然最是那一低頭的溫柔，不勝嬌羞；那油莎豆，青蔥繁茂，英氣十足，頗有一巾幗不讓鬚眉的態勢；且看茄子，與世無爭的隱士，藏匿於枝繁葉茂之間，自得其樂；矮株番茄，小巧玲瓏，花開百朵，自有一番別樣風情；上有黃瓜，大氣磅礴，氣勢如虹，志為開疆擴土；火紅辣椒，錯落有致，落落大方，獨享一分閑情雅緻；無限番茄，盤根錯節，碩果累累，佔據有利地勢，滿載而歸；最後葉菜，家族興旺，姊妹繁多，其樂融融，蒸蒸日上。