我國綠航星際4人熬過了“太空”中180天安全出艙

2016年12月15日09:26  來源:科技日報
 
原標題:他們熬過了“太空”中180天

綠航星際試驗密閉艙效果圖(圖片來源:科技日報)

12月14日,我國綠航星際4人180天試驗順利結束,志願者唐永康、羅杰、吳世雲、仝飛舟出艙。(圖片來源:付毅飛/科技日報)

12月14日拍攝的實驗密閉艙內種植的小麥。 (圖片來源:毛思倩/新華社)

12月14日11時15分,隨著參加綠航星際4人180天試驗的4名志願者邁出密閉艙,此項我國首次主導的“人與環境”領域大型國際試驗取得圓滿成功。

試驗負責人、載人航天工程航天員系統副總設計師李瑩輝介紹,此次試驗深化了我國對於第三代航天環境控制與生命保障系統技術的認識,是發展該技術的重要工程實踐。隨著試驗達到預定目標,為未來地外星球基地生命保障技術的預先研究打開了新局面,也為后續試驗研究以及我國空間站任務提供了重要技術基礎。

將“火星種土豆”變為現實

隨著人類不斷向深空展開探索,電影裡火星種土豆的情節早晚會變成現實。此次試驗,正是前瞻性地面向地外星球基地建設,以解決人的生存問題和健康問題為首要目標。

李瑩輝介紹,航天環控生保技術可分為三代。一代技術的氧氣、水、食物等物資全部從地面攜帶,廢棄物不循環,主要面向短期飛行任務,應用於神舟飛船等。

第二代技術以物理、化學再生為基礎,可以實現空氣、水的再生循環,但食物仍需地面供給。其面向中長期飛行任務,用於國際空間站以及未來我國空間站。

第三代技術基於生態學原理,有機融合前兩代技術,由人工建立封閉受控的生態系統,通過動植物培養、廢水廢物處理、大氣調控等多個功能單元協同,實現密閉環境體系內食物、大氣和水的高效循環再生,以大幅減少航天任務的物資補給需求。

“本次試驗是第三代環控生保技術研究的開篇之作。”試驗技術負責人、航天員中心環控生保研究室副主任余青霓說,試驗中實現了大部分生活所需的自給自足,包括100%的氧氣、99%的水和70%的食物。

李瑩輝表示,通過試驗,還進一步認識了長期封閉條件下人體生理學、心理學、行為學及工效學等變化特點﹔為多維度、多層次認識人、系統、環境間的相互作用關系提供了新模式﹔完成了空間站任務中心理支持、醫監醫保以及生活物資管理等項目的技術驗証與數據積累。

國內最大的“太空農場”

本次試驗所用的密閉艙,在位於深圳的太空科技南方研究院內,是我國目前最大的空間生命保障系統集成試驗裝置。它佔地面積370平方米,總容積1049立方米,由4個生物艙、2個乘員艙、1個生保艙和1個資源艙組成。

記者在生物艙裡看到,紫外線照射下,生菜、小麥、馬鈴薯等作物長勢喜人。李瑩輝介紹,密閉艙裡植物栽培總面積為260平方米,栽培了5類25種植物,包括小麥、馬鈴薯、甘薯等糧食作物,大豆、花生等油料作物,生菜、莧菜、小白菜等蔬菜作物,草莓和櫻桃番茄等水果,還有鐵皮石斛、辣木等功能植物。它們並不僅僅作為食物,還能用於生產氧氣、吸收二氧化碳、淨化水質,同時對有害氣體也有微量吸收能力。

李瑩輝介紹,此次試驗平台共包括14個子系統。除了植物培養和光照系統,生活用水供應系統可以收集冷凝水,經過過濾和滅菌處理后供人使用﹔廢水處理系統可以收集生活廢水和尿液,降解其中各類有機物質,使其變為植物營養液,再通過植物生長進入生態循環圈﹔固體廢物生態化處理系統能利用微生物對糞便、餐廚垃圾等進行降解處理,得到的有機肥能供應植物生長所需,產生的廢氣也能供植物進行光合作用。此外艙內還包含大氣淨化系統、應急生保系統等。

“宅”在“太空”的180天

自6月17日進艙起,4名志願者過起了腳踏實地的“太空生活”,與世隔絕地“宅”了半年,生理、心理上經受了很大挑戰。

航天員中心環控生保研究室助理研究員唐永康既參與了試驗平台建設,又在試驗中擔任指令長,雙重身份讓他更為艱辛。試驗中,他負責艙內各項事務的決策,協調調度每日工作,並指導、配合其他成員工作。由於成天督促別人,他管自己叫“嘮叨哥”。任務進行到中段,成員們進入生理心理疲憊期,唐永康除了鼓舞大家踏實工作,還帶動大家釋放情緒。他們的首選娛樂是打雙升,嘴上互不服氣,技術半斤八兩。

羅杰來自深圳農業科學研究院,心思細膩愛看書,被稱作“文藝哥”。艙內沒有日出日落的生活,一度讓他很不適應,覺得每一天都是挑戰。最困難時,他常和唐永康在植物堆裡談心,這份情誼讓他尤為難忘。

吳世雲是太空科技南方研究院的科研人員,負責整個平台的運行維護保障,還承擔著大氣、水、固體廢物循環等項目。任務很重,但他極為負責,被稱為“認真哥”。他甚至把艙內的廁所打掃得讓其他人不好意思用。吳世雲說,自己喜歡讓思維沉浸在工作中,這樣就不會感受到被隔離的壓抑。但在任務末期,他還是壓抑了,原因是工作太熟練,業余時間過多而閑的。

來自航天員中心航天員選拔訓練研究室的仝飛舟是任務成員中唯一的女性。她性格活潑,是大家心目中的“開心姐”,除了完成工作,還照顧著三位男成員的生活。以前很少做飯的仝飛舟,在任務中練就了高超的廚藝,能用有限的食材做出各種花樣。好在此次任務對烹飪的模擬不那麼嚴格,因而她有時採取“太空料理”手段,有時也能展現“大鍋炒菜”的絕活。(記者 付毅飛)

(責編:姬志壘(實習生)、姚欣雨)