人民中国:双语新闻丨中国深空探索又迈出了重要一步

点击数:    |    加入时间:2018-05-17

人民中国2018年5月17日报道:

中国深空探索又迈出了重要一步

戚发轫、王浚、赵沁平和房建成四位院士共同开启舱门,欢迎志愿者凯旋(摄影:张之蔚)

5月15日,位于北京航空航天大学的全封闭生物再生式生命保障系统实验舱(完全閉鎖式生物再生生命維持システム実験キャビン)——“月宫一号”开启舱门,刘慧、刘佃磊、胡静斐、高寒4位志愿者(ボランティア)拿着他们亲手在“月宫”种植的大豆、小麦、胡萝卜、西红柿、草莓等走出舱门。至此,“月宫365”实验圆满完成。

生物再生式生命保障技术是当今世界上最前沿的深空探测相关技术,是未来进行载人深空探测所需的十大关键技术之一(生物再生生命維持技術は現在の世界で最先端の深宇宙探査の関連技術であり、将来の有人深宇宙探査に必要な十大キーテクノロジーの一つだ)。和美国、俄罗斯等国设计的封闭系统(閉鎖式システム)相比,北航的刘红教授团队设计的“月宫一号”结构更复杂,首次同时引入了动物和微生物,组成了“人-植物-动物-微生物”四生物链环人工生态系统(4生物連鎖人工エコロジーシステム)。

延迟五天出舱,模拟突发情况

四名志愿者等待出舱(摄影:张之蔚)

“月宫365”实验(「月宮365」実験プロジェクト)于2017年5月10日开始,至2018年5月15日结束,共历时370天,是世界上人员驻留时间最长、闭合度最高的生物再生生命保障系统实验。其主要任务是研究一个生物系统如何为不同代谢水平的乘员组提供生命保障,并保持系统稳定(主な任務は一つの生物システムが平均代謝量の異なる乗員にどのように生命の保障を提供し、合わせて、安定的にシステムを維持するか研究する)。此次出舱时间比原计划延迟了五天,是设计者故意模拟突发状况,舱内志愿者事先并不知情,因此可以观察到志愿者真实的心理状态和反应。

“神舟”飞船总设计师、中国工程院院士戚发轫在开舱仪式上致辞(摄影:张之蔚)

"神舟“飞船总设计师、中国工程院院士戚发轫说,习近平总书记指出,探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦(広大な宇宙を探査し、宇宙事業を開発し、宇宙強国を建設することはわれわれがたゆまず追求している宇宙飛行の夢だ)。今天我们为了实现这个梦想,做了一些不可替代的工作。离开地球,首先必须解决人类在地球外的长期生存问题,而生物再生生命保障系统就是人类实现在地外长期自治生存(地球外における長期的、自主的な生存)的关键技术。

创造新世界纪录

2004年,专攻“环境保护与自然资源合理利用”的刘红教授受聘到北航任教。那时,神舟五号载人飞船(有人宇宙船「神舟5号」)成功升空不久,中国刚刚在载人航天领域(有人宇宙飛行の領域)迈出重要一步。为将来建立空间站(宇宙ステーション)以及在更远的未来进行深空探索(深宇宙探査),刘红和她的团队瞄准生物再生生命保障系统,开始了研究。

“月宫365”实验首席科学家刘红教授介绍了实验成果,宣布“月宫365”实验圆满完成

2013年,刘红团队设计的“月宫一号”问世。它位于北航大院的一座彩钢板房内,内壁由不锈钢板无缝焊接而成(それは北航大学の構内のカラー鋼板の室内に設置され、その内壁はステンレス製でシームレス溶接されている)。除电力供应外,舱内的物质与外界全部隔绝,包括空气。一年后,志愿者在“月宫一号”内成功进行了中国首次长期高闭合度集成实验(長期にわたる高閉鎖率の統合実験),时间为105天。

实验团队的成员们在监控室内讨论舱内情况

2017年5月开始的“月宫365”实验时间更长,8位北航研究生分为两组,轮流进仓,共完成370天的驻留(8人の北航大学の大学院生が2グループに分かれ、交代でキャビン内に入り、合わせて370日間の滞在実験を行う)。其中,2017年7月进仓,2018年1月出舱的一组学生在“月宫一号”中连续驻留200天、闭合度98%,超过了俄罗斯团队封闭驻留180天、闭合度95%的成绩,创造了新的世界纪录。

蛋白质摄取主要靠虫

“月宫一号”总面积150平方米,总体积500立方米,由1个综合舱(メーンキャビン)和2个植物舱(植物キャビン)组成。综合舱42平方米,包括4间卧室、饮食交流工作间、洗漱间、废物处理和动物养殖间。每个植物舱面积50~60平方米,志愿者们在其中种植了30多个品种的农作物,包括小麦、茄子、大豆、辣椒、蘑菇等粮食和蔬菜,还有作为水果的草莓。这些作物不是根据口味挑选的,是在保证闭合度的前提下,根据营养参数等选择、搭配出来的。一般生长周期短、单位产量高、生长空间小、抗逆性强的矮株植物比较受青睐(これらの作物は味によって選ばれたのではなく、一定の閉鎖度が保証されていることを前提に、栄養パラメーターなどに基づいて選ばれ、組み合わされている。一般的にライフサイクルが短く、単位面積当たりの生産量が高く、栽培スペースが小さく、ストレス耐性が強く、小植物が比較的好まれた)。

到场嘉宾品尝“月宫一号”中种植的植物(摄影:宋超)

除了植物性的食物,舱内的志愿者们还需要摄取足量的蛋白质。据《中国新闻周刊》报道,日本的研究人员曾经尝试在封闭舱(閉鎖キャビン)内饲养山羊以提供蛋白质。对此,刘红说:“大型动物在我们的方案中是最早被放弃的(大型動物はわれわれのプランで最初に放棄されました)。”把它们养大,然后杀掉吃了,会对人的心理造成巨大的冲击,“实验空间和资源的有限性也限制了使用大型动物的可能。”除了大型动物,鱼也不合适,因为水生生态系统会增加实验的复杂性。最终,黄粉虫(ミールワーム)成为志愿者们除前期带入的肉类之外,最主要的蛋白质来源。

未来将做航天搭载实验

中国工程院院士王浚说:“‘月宫365’实验积累的经验、技术成果,将为人类在月球及其他星球长期驻留(長期滞在)和飞船星际飞行提供重要的科技支撑。此外还可以探索相关成果在地球特定区域的推广应用,比如在缺水地区、高原缺氧交通极不便地区,提高现有透明温室大棚的单位容积和产量等。”

刚刚出舱的志愿者接受中外记者的采访

刘红教授说:“后续我们将争取做些航天搭载实验(宇宙船搭載実験),希望在未来10~15年取得一些突破。”“我们将在总结分析实验结果的基础上,研制空间站、月球/火星探测器搭载的小型生物再生生命保障系统,争取搭载机会。”他们将设计两个“迷你系统”,一个进入太空,另一个放在地面,对比两者运行中产生的差距,科研人员可以更好地矫正系统的参数和模型。(劉教授らは二つの「ミニシステム」を設計し、一つを宇宙へ打ち上げ、もう一つを地上に設置して、作動中に発生する両者の差を比較し、科学研究者たちがシステムのパラメーターとモデルをより良く矯正できるようにする)”。对此,刘红教授很有信心,她说他们是“以终点为起点,仰望星空永不止步。

编辑:崔奕凡

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