“绿航星际180”吹响未来星际远航号角

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实现密闭空间长期载人飞行,建立和发展面向星际生存、适合多乘员长期驻留的生命健康保障体系,是世界各航天大国致力突破的首要难题。

日前,在中国航天员训练中心和深圳太空科技南方研究院主导、国内外16家科研单位共同参与下,“绿航星际”180天4人受控生态生保系统集成试验取得圆满成功,向世界交出了一份满意的中国答卷。

第三代生保系统的中国答卷

简单来说,航天环控生保技术可分为三代:一代技术是应用于神舟飞船的“纯补给型”;二代技术实现了空气、水的再生循环,主要应用于空间站;而三代技术,则是基于生态学原理,由人工建立封闭受控的生态系统,通过动植物培养、废水废物处理、大气调控等多个功能单元协同,实现密闭环境体系内食物、大气和水的高效循环再生,以大幅减少航天任务的物资补给需求。

12月14日上午11时15分,随着众人齐声倒数,两名工作人员缓缓转动舱门轮把,“绿航星际180”的4名志愿者逐一走出密闭试验舱。

“副主任同志:绿航星际已按程序完成180天生保试验任务,请指示!”绿航星际志愿者唐永康句句铿锵。作为本次任务的舱内指令长,唐永康同时负责舱内调度、沟通工作,并给自己起了一个绰号“唠叨哥”。也正是在他每天不厌其烦的“唠叨”下,4名志愿者乘员得以按照预定的试验大纲和指挥协同程序,几无差错的完成了各项科研试验预定目标。

180天的时间,试验平台14个子系统运行可靠,5类25种植物茁壮生长,635台(套)参试设备稳定运行,2大学科21个参试项目有序实施,实现了2大学科1700余项数据的连续采集,获取了大量详实可靠的试、实验数据和重要试验场景的声像资料。

“‘绿航星际180’是我国目前参与人数最多、时间最长的受控生态生保系统试验,在系统复杂度、环境效应维度、项目时间跨度和数据信息获取能力上达到了国际先进水平。” 载人航天工程航天员系统副总设计师、绿航星际试验技术负责人李莹辉说。

生理与心理的双重考验

研究长期密闭空间下,人的生物节律睡眠与心理影响也是“绿航星际”的重要试验内容之一。

事实上,试验中有36天,乘员们被安排按照“火星时”进行作息,这就使得舱内“每天”的时间比地球时间多出整整40分钟。

“入舱160天到180天,是我感到最艰难的一段时间。”志愿者之一、负责平台运行维护和保障工作的“认真哥”吴世云告诉记者,“我的操作熟练了,每天完成相同的任务量就变的很快,空余时间也就多了起来,无事可做造成的心理压力使我那段时间异常艰难。”

对4名志愿者来说,身处370平米舱内空间、1049立方米的总容积之中,180天的考验是那么的漫长。他们与外界的联系,“虽近在咫尺,却又远在天涯”。

在由4个生物舱、2个乘员舱、1个生保舱和1个资源舱组成的密闭试验舱里,乘员们只能与舱外“隔窗相望”,只有需要从外界向舱内运送必要的补给时,小窗开启,乘员们的心里才能照进些许“阳光”。

“我们只能在仓外给予他们技术指导和心理辅导,观察他们生理参数的变化,以进一步研究长期封闭条件下的人体生理学、心理学、行为学以及工效学等变化特点和规律。”航天员科研训练中心环控生保研究室副主任余青霓说。

未来,也许会更美

在“绿航星际”志愿者社会公开招募开始不久,爱看书的“文艺哥”罗杰就踊跃报名,并最终因为“农业特长”在众多申请者中脱颖而出,成为负责试验舱内植物管理工作的志愿者。“人的一生就是不断挑战自己的过程”,罗杰说,“试验虽然辛苦,但这段难忘的经历对我的一生都将留下深深的印记,使我不断前进。”

作为唯一的女性志愿者,仝飞舟告诉记者,平时不太会做饭的她,在负责舱内乘员一日三餐的“厨娘”经历下,厨艺日益精进。“能吃上自己种植的蔬菜和食物,感觉非常幸福,希望未来航天员们也可以在星际远航中吃上自己种的可口蔬菜。”她说。

“氧气、水和食物的高自给率,不仅为解决诸如‘巧妇难为无米之炊’这种未来载人航天空间长期逗留所将面临的难题提供了条件,也为未来地外星球基地生命保障技术的预先研究打开了新局面。” 李莹辉说。

而在余青霓看来,试验虽然圆满结束了,但它留给我们的启示却远不止如此。

“一个是理念上的启示,让我们认识到每份物资的消耗都伴随着投入;另一个是在污染治理方面,要从源头上控制才更容易实现,比如这次试验所用的生活垃圾处理技术,它的引用推广就可以进一步提高物资循环利用的效率。” 余青霓说。

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责任编辑:闫月

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