人類自從邁出進入太空的第一步后，就在太空探索中不斷取得進展。不過，想要在太空長期駐留，還需要做出艱苦的努力。
今年6月，“太空180”試驗正式起航，精心挑選的4名志愿者進入試驗密封艙內，開始了為期180天的受控生態生保技術試驗驗證，這也標志著我國自主掌握的受控生態生保技術達到國際先進水平。
航天員隔絕訓練
“他要在這個狹小密閉的小空間，一個人足足待上5天時間，陪伴他的只有生硬的設備和內心的孤寂。”這就是傳說中的航天員隔絕訓練，在“太空180”試驗中，這種“關禁閉”的時間被延長到180天，完成生存環境與生命保障的諸多任務。
從2015年5月起，這項試驗開始面向全社會招募志愿者。經過了資格審查、臨床醫學、心理及神經測評、心理會談共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”進艙的志愿者為3男1女，唐永康、仝飛舟為中國航天員中心科研人員，羅杰、吳世云為社會公開招募。
研究項目包括長期密閉隔離狀態下人類心理生理變化及相互作用、長期密閉環境對人體節律與睡眠規律影響、長期密閉環境下睡眠與情緒調節干預等。
封閉受控的生態系統
試驗中，4名志愿者將在占地為370平方米、總容積為1049立方米的“太空艙”中生活180天。它由4個植物艙、2個乘員艙、1個生保艙和1個資源艙組成，是目前我國最大的空間生命保障系統集成試驗裝置，核心技術為第三代環控生保技術。
據中國載人航天工程航天員系統副總師、“太空180”試驗負責人李瑩輝介紹：“這個系統最大的挑戰在于系統的復雜性，水、氣、食物是要提供的，重要的是在提供過程中要達到平衡。從食物的生產量到水的處理，一直到廢物的循環利用，它們之間是一個循環再利用的關系。要把這關系摸透了，將來我們的工程設計才有用。”
其中，氣的循環中，通過艙內植物光合作用和人類呼吸，保證艙內氧氣滿足人的基本需求。當氧氣不足時，電解質氧裝置將水分解為氧氣。當植物吸收不了的過多二氧化碳和艙內的有害氣體時，則通過艙內的去除裝置去掉。
水的循環中，除了試驗開始前，科研人員提前儲存的水以外，在180天中，志愿者的飲用水大部分來自于植物蒸騰產生的冷凝水。人產生的生活廢水和尿液等，將通過廢水處理系統，進行凈化處理，供給植物。
固廢循環中，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化處理系統，處理后作為有機肥料供給植物。
精心挑選的植物
經過3個多月的試驗，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，植物經過人工光照、播種、灑水、松土，已經進入了收獲的季節。
關于植物的選拔，科學家認為，入選的植物必須能很好地在太空環境下提供碳水化合物、脂肪、蛋白質、維生素和礦物元素。本次試驗種植的主要糧食作物之一就是小麥，既保障了連續不斷的食物供給，也能保障氧氣的穩定供給。
艙內種植的大豆、花生兩種油料作物不僅可以為艙內的志愿者提供人體必需的營養元素——脂肪，豆類中富含的植物蛋白也是人體所需蛋白質的一個重要來源。
此外，還有生菜、油麥菜、胡蘿卜等在內的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。而艙內種植的草莓和櫻桃番茄酸甜適口，則是艙內志愿者食譜中的一項重要調劑。
此外，艙內還種植了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。
中國-博士人才網發布
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