今年6月17日,旨在瞄准未来人类深空探测和星际驻留任务的大型太空科学试验项目——“绿航星际”4人180天受控生态生保系统集成试验(“太空180”大科学试验),在深圳太空科技南方研究院启动。项目包括长期密闭隔离状态下人类心理生理变化及相互作用、长期密闭环境对人体节律与睡眠规律影响、长期密闭环境下睡眠与情绪调节干预等。
14日11时15分,4名志愿者走出实验舱,结束了180天的密闭试验,至此,由中国航天员科研训练中心等主导、16个国内外机构参与的“人与环境”领域的大型国际科学试验圆满收官。
“飞天”梦想需要希冀,更需要耕耘。
专家认为,“太空180”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国际先进水平,对我国加快航天强国建设步伐具有重要意义。
科学试验:完成了全部预定内容
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,这项大型“人与环境”科学试验完成了全部预定内容,构建并初步验证了第三代环控生保技术的系统架构与运行模式,是发展高物质闭合度受控生态生保技术的一次重要的工程实践,是掌握地外星球基地生命保障与健康保障技术的重要开篇。
在180天中,4名志愿者状态良好。在食品保障、生活保障、医监医保、心理支持、体育锻炼等保障分系统的支持下,克服了密闭环境带来的身心挑战,均保持了良好的任务执行能力。
植物生长正常。经过前期预试验的调整,舱内25种作物整体生长正常,粮食、油料、蔬菜、水果等功能作物都按批次进行收获。
在物化再生系统与生物再生系统的协同匹配下,大气再生、水循环、废物处理等物质流循环基本正常,物质流循环规律得以逐步获取。
医学试验进展顺利。以人机关系为研究重点的各项医学试验正常推进,人的身体、心理、情绪、认知等各类试验数据按计划获取。
“此次试验已顺利圆满达到了预定的目标,深化了我国对于第三代航天环控生保系统的认识,这是发展高物质闭合度生命保障系统的一次重要工程实践,是掌握地外星球基地生命保障系统技术的重要开篇,为空间站相关任务设计提供了重要依据。”李莹辉说。
4志愿者:既当“农夫”又当“厨师”“医生”
“太空180”试验身兼数职,奏响了一曲关乎精神、经验、情怀、知识接力传承的乐章。
“绿航星际”的专家告诉记者,在180天的试验中,4名志愿者不但经受了狭小密闭空间带来的生理、心理上的巨大挑战,还要按计划完成繁重的科学试验。他们不畏艰难,勇于挑战,最终忠实地履行了自己的使命,交出了一份圆满的答卷。
在180天中,他们既是“农夫”,每天都要照料粮食和蔬菜;又是“厨师”,自己烹制美味佳肴;还是“医生”,帮助同伴完成每日的医学检查;此外,他们还要当“火星人”,模拟着未来人类飞往火星的旅程。
几位志愿队员告诉记者,试验的后半程是最疲惫、最艰难的时刻,必须依靠信念和毅力。队员吴世文说,来自实验舱外的关心和鼓励,让大家拧成一股绳坚持不懈。
180天的试验,同样倾注了舱外人员的辛勤汗水。此次试验是全体参试科研人员持续两年潜心攻关和执着坚持的结果,历经试验团队组建、试验平台建设、志愿者选拔训练、设施设备联调、拟人试验及舱内植物栽培等多个阶段,试验团队一路披荆斩棘、攻坚克难。
指挥长唐永康说,试验队总结出的主要试验进展,凝结了试验队全体参试人员上百个日夜的拼搏和坚守,更是老一辈工作者默默奉献、精心护航的结果。
实验数据:为拓展人类生存空间积累经验
航天员科研训练中心副主任李庆龙说,随着不久前天宫二号和神舟十一号任务的圆满成功,这一载人航天工程第二步第二阶段关键之战相继完成,第三步空间站建设已迫在眉睫。
环控生保技术作为载人航天发展的重要研究领域,事关航天员生命安全,也是实现空间站长期在轨运行和实施载人探月、深空探测、火星登陆的技术制高点,受到了世界航天大国的广泛关注。
他介绍,此次试验是由我国主导的人与环境研究大型国际试验,在高物资闭合度的生物再生生保技术研究和长期密闭环境下,人与环境之间相互作用规律探索上取得了新进展,在建立和发展面向星际生存、适合多乘员长时间驻留的生命、健康保障体系新方法和新技术上获得了新突破。试验的顺利开展和圆满完成,对推动我们创新驱动发展,加快航天强国建设步伐具有重要意义。
中国工程院院士彭永臻说,本次试验涵盖环境、农业、生物、能源、机械、通信、医学、健康等学科,是一项高度融合系统工程,很好地验证了生活生态系统中环境工程技术、物质循环技术等,加深了人与环境之间的相互作用规律的认识。
同时,该试验获取了大量科学实验数据,为拓展人类生存空间的科学探索积累了宝贵经验。
“志愿者的出舱只是一个节点,对于科研人员来说,这次试验获得的宝贵数据、工程经验和科学成果仍需进一步发掘和归总,以为我国后续的试验和空间应用贡献力量。”李莹辉说。
飞向未来:建立受控生态生保系统是根本途径
随着人类不断向深空展开探索,如何在星际空间长期生存一直是众人关注的焦点。科幻电影《火星救援》里在火星种土豆的场景迟早会成为现实。此次试验,正是前瞻性地面向地外星球基地建设、星际生存,探索长期密闭环境下人与环境之间互相作用的规律。
据了解,此前的生态生保系统,包括天宫二号空间实验室、神舟十一号飞船在内,都是采用第一代航天环控生保系统,这意味着航天员的饮食无法再生,要从地面带上去。第二代技术以物理、化学再生为基础,可以实现空气、水的再生循环,但食物仍需地面供给。其面向中长期飞行任务,用于国际空间站以及未来我国空间站。
而此次试验属于我国正在研制的第三代航天环控生保系统,也就是适合多乘员长期驻留的高物质闭合度、运行高效、系统可靠的生命保障体系,其最大特点是“生物再生”——能实现系统内食物、氧气和水等基本生保物资的高效循环再生,以大幅减少航天任务的物资补给需求,保障深空探测与星际驻留任务。
据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介绍,开展长时间、远距离和多乘员的载人深空探测和地外星球定居与开发,是未来航天技术发展的必然方向,建立受控生态生保系统,是解决其生命保障问题的根本途径。(据新华社电)




