探秘“月宮”生活: 200天密閉實驗 猶如“世外桃源”
2018-02-01 08:00:08 來源: 廣州日報
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  原標題:“月宮”生活: 200天密閉實驗全記錄

  打破此前180天的世界紀錄 空間的隔離猶如“世外桃源”

  1月26日上午,北航“月宮一號”實驗室,“月宮365”實驗舉行第二次換班儀式。自去年7月9日第一次換班以來,第二組4名志愿者劉光輝、伊志豪、褚正佩、王偉已在“月宮一號”實驗艙中連續(xù)駐留了200天,打破了此前由俄羅斯科研人員創(chuàng)造的在生物再生生命保障系統(tǒng)中連續(xù)駐留180天的世界紀錄?!霸聦m一號”的系統(tǒng)閉合度與運行時間也達到國際最高水平。

  當天下午5時,“月宮365”實驗第二組志愿者正式“出艙”。由于“艙”外的溫度比“艙”內(nèi)低,已經(jīng)有些咳嗽的“月宮一號”總設(shè)計師、首席科學(xué)家劉紅教授,忙不迭地戴上了口罩,然后用手機告訴“艙”內(nèi)的志愿者一定要把毛衣穿上,穿暖和點。

  記者隨后采訪了多位進入“月宮一號”的志愿者,他們回顧了在“天上宮闕”的點點滴滴。

  “月宮365”實驗從2017年5月10日開始,將于2018年5月10日結(jié)束,成為世界上時間最長、閉合度最高的生物再生生命保障系統(tǒng)實驗。實驗進展被海內(nèi)外多家主流媒體報道,引起全球關(guān)注。2017年12月18日,世界頂尖科學(xué)雜志之一的《自然》在其官網(wǎng)上發(fā)布了2017年最佳科學(xué)圖片,“月宮一號”入選。

  志愿者褚正佩在艙內(nèi)工作。

  回到“地球”

  “小仙女要回歸‘凡塵’了?!钡诙M志愿者之一的褚正佩在出艙的前幾天,就在朋友圈宣告著自己的回歸。她是第二組進入“月宮一號”的四名志愿者之一,他們在“月宮一號”實驗艙中連續(xù)駐留了200天,打破了此前由俄羅斯科研人員創(chuàng)造的在生物再生生命保障系統(tǒng)中連續(xù)駐留180天的世界紀錄。

  2018年1月26日下午,褚正佩和其他三位志愿者一起,從“月宮”中回到“凡塵”,創(chuàng)造了這一項世界紀錄。

  “重新回到地球還是很開心的?!瘪艺甯嬖V記者,興奮之余也會感到一些不舍。她解釋說,因為畢竟在“那邊”生活了200天,也產(chǎn)生了一些留戀之情。

  在出艙之后,她和其他三名志愿者一起,被送往了北航校醫(yī)院進行隔離觀察。體征良好的他們,對“地球”的生活則有些“恍如隔世”。

  在出艙后的第二天,褚正佩覺得還是有些“不真實”的感覺。“當天聽起床后到師兄叫我們起床的敲門聲,還會覺得像在‘月宮’中一樣,師兄做好了早餐,叫我們來吃早餐了?!彼χf,當然,回到了“地球”的她,已經(jīng)吃不到師兄一早做好的“月宮”早餐了?!八裕€是有些懷念在艙中的那段時光?!?/p>

  作為師兄兼第二組“艦長”的劉光輝則告訴記者,在出艙后感覺還是挺不錯的,“身體、心理等方面都比較正常”。

  此次進艙的第一組志愿者“艦長”劉慧則向記者介紹說,進入到“月宮一號”之后,每天的日程都是固定的,有著相應(yīng)的科研任務(wù),必須要當天完成“這些硬性指標可能會壓力大一些”,她說,“進艙”其實是一項科研工作,自己感覺挺好的。

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  換班當日,兩組志愿者在艙內(nèi)會合。

  初入“月宮”

  200多天之前,第二組志愿者們“進艙”時的感覺則更加“記憶猶新”。

  劉光輝形容說,“200天的密閉實驗,既激動萬分又略微感傷,既斗志昂揚又略微緊張?!痹诔雠撝?,再回想當時的感覺,他說,當時最大的一個感受,就是“興奮”。

  同樣興奮的褚正佩則告訴記者,“進艙”的第一天,并沒有感覺到緊張,她解釋說,由于此前曾進行過“進艙”前的各種技能的培訓(xùn)和學(xué)習,已經(jīng)具備了一定的技能基礎(chǔ),真正到了實驗開始時,則是有種“躍躍欲試”的感覺。

  她將“月宮一號”形容為北京學(xué)院路“最高端學(xué)區(qū)房”,既能避開大北京的酷暑,又能避開間歇性的暴雨?!跋雭泶蠹覒?yīng)該是羨慕的吧!”

  她說,實驗即生活,又高于生活。“因為我們是在進行一項偉大的科學(xué)實驗,所有的操作必須規(guī)范。我們有固定的生物節(jié)律,科學(xué)的飲食搭配,衣食住行都有統(tǒng)一要求,我們不能在實驗期間的任何一天睡一個懶覺。而且沒有周末,不分寒暑。”

  她介紹說,他們作為實驗操作者,也同樣是實驗對象?!拔覀冃枰獙ψ陨砣?,從頭發(fā)絲、鼻腔、唾液、指甲到尿液糞便,還要定期完成心理上和生理上的測量,我們每個人都是強大的數(shù)據(jù)庫,從內(nèi)到外都是數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。我們作為實驗對象要做的,就是保持最佳的身體狀態(tài),呈現(xiàn)最真實的自己?!?/p>

  實驗室工作人員實時監(jiān)控艙內(nèi)情況。

  與世隔絕

  至于“月宮”與“地球”的最大區(qū)別,是“與世隔絕”,褚正佩則稱之為“空間的隔離”。

  她繼續(xù)說,由于空間的隔離,在200天的時間里,能夠真正“面對面”的就只有四個人。她認為,這樣的生活少了許多人與人之間的交際,生活也就變得簡單起來。

  盡管空間上“與世隔絕”,但并不意味著他們真的“被隔離”了。

  “里面是可以上網(wǎng)的,他們會看網(wǎng)上的新聞,也會追一些熱片?!薄霸聦m一號”總設(shè)計師、首席科學(xué)家劉紅教授向記者說,因此,這種“與世隔絕”僅僅是空間上的,他們并不會因為信息不同而不知“今夕是何年”。

  “喂,閨女,你怎么穿那么少,家里前兩天下雪了,可冷了,你多穿點衣服啊,別凍著了?!?/p>

  “媽,您忘了,我之前跟您說過的,月宮一號艙里面溫度是控制好的,我在里面不冷,您別擔心?!?/p>

  褚正佩說,這樣的對話自入冬以來已經(jīng)發(fā)生過幾次,沉浸在密閉艙實驗中的她,并沒有感受到北方寒冬的來臨?!爸挥性诟胰艘曨l聊天的時候,我才能體會到以往每年此時都會經(jīng)歷的寒冬?!?/p>

  據(jù)了解,在第二組志愿者進入“月宮一號”的200天實驗中,主要增加了健康方面的實驗。實驗將研究人在長期幽閉環(huán)境中心理、腸道微生物和人情緒變化等?!耙虼嗽谶@200天中,我們每時每刻都在進行著實驗,我們在艙里的一言一行、表情動作甚至于呼吸睡眠都要采集大量的數(shù)據(jù)?!瘪艺逭f。

  三次斷電

  “200天的實驗期間,我們遇到了三次非設(shè)計的意外斷電?!眲⒓t教授介紹說,其中有兩次是市政方面的電路調(diào)整導(dǎo)致的,另一次則是配電箱出現(xiàn)了故障。

  她告訴記者,雖然是意外斷電,不是主動設(shè)計的,但它也是一個事件,實驗人員會采集艙內(nèi)人員在斷電時心理變化的數(shù)據(jù),得到相關(guān)的分析數(shù)據(jù)。“斷電時間比較短的雖只有半個小時,但我們也采集了許多數(shù)據(jù)?!?/p>

  “第一次停電時,應(yīng)該是半夜快休息的時候。”劉光輝回憶說,一停電,整個艙都黑了,盡管沒有慌張,但是心里還是有一些緊張的。他告訴記者,此前他們也曾進行過“意外斷電”應(yīng)急處理的培訓(xùn),因此,在斷電之后,他就對整個艙內(nèi)的電路進行了排查,發(fā)現(xiàn)并不是艙內(nèi)的線路出現(xiàn)了問題,后來得知是因市政電路調(diào)整檢修導(dǎo)致斷電?!拔覀冞M行了一些處理就休息了?!?/p>

  “感覺不是很緊張?!瘪艺褰榻B說,三次斷電都是在半夜快要休息的時候,沒有在工作的時間,所以,對于斷電可以以正常的心態(tài)去面對。

  “月宮365”計劃也全程監(jiān)測乘員的心理狀況。

  “你最近焦慮嗎?”第二組志愿者之一王偉說:“焦慮啊,同年級的都在找工作,實驗時間剛好錯過了秋招和國考?!?/p>

  “最近有什么煩惱嗎?”第二組志愿者“艦長”劉光輝說:“最近睡眠不太好,尿液處理裝置出了點問題,剛維修好,夜里要不定時觀察。”

  準備入艙換班的一組志愿者入艙前宣誓。

  遠離都市

  《西游記》有云“天上一日,地下一年”,褚正佩說,他們在艙內(nèi)的生活也頗有這種感覺。

  “他們非常忙碌,每天從早上7時起床,到晚上11時睡覺,要做哪些事情都是有詳細的規(guī)定的?!眲⒓t教授介紹說,因此,艙外的人可能會覺得兩百天很久,但對于艙內(nèi)的人來說,覺得時間過得很快。

  她說,志愿者在里面生活工作會非常豐富,要做栽培、取樣,還要對各種狀況進行處理,既要獲得自己生活的所需,也同樣要獲得許多數(shù)據(jù),非常忙碌。

  褚正佩回憶說,艙里的工作像是生活在陶淵明文章中的“桃花源”。她說,遠離了都市快節(jié)奏的生活,也遠離了塵世的風雨雷電?!八娜烁饔蟹止?,但每到飯點都會聚集起來。從種子到糧食蔬菜,到磨面、采摘,和面、炒菜都親手操作,仿佛回到了原生態(tài)的生活,自給自足,綠色健康?!?/p>

  她覺得:“早上盡管感受不到陽光照到身上的溫度,但走到植物艙,和滿室的綠色打個招呼,感受著植物的朝氣蓬勃,這一點點缺憾也就消弭殆盡了?!?/p>

  中午,他們會拿著兩個盆子走進這片專屬菜園,摘幾片新鮮的葉菜,剪幾個辣椒、黃瓜,摘兩大把小番茄,各自稱出質(zhì)量,記錄在案。

  晚上,四人圍坐在桌前,吸溜一口熱氣騰騰的黃豆肉湯,夾一筷子辣椒炒肉,咬一口松軟的饅頭,抬頭看看筆記本電腦里播著的《深海利劍》。

  她說,從剛進艙時的躍躍欲試,不斷磨合到得心應(yīng)手,這種感覺,讓她想起了剛得到一輛屬于自己的自行車的那一天。

  志愿者劉光輝(前)出艙時揮手致意。

  特別春節(jié)

  盡管已經(jīng)出艙,但是第二組志愿者也同樣和參與此次實驗的教師與學(xué)生一樣,陪著艙內(nèi)的第一組志愿者一起過年。“所有實驗人員都要同甘共苦。”

  今年過年,劉紅教授同樣要堅守在“月宮一號”艙外,和艙內(nèi)的志愿者一起過年。

  “無論是在艙里還是在艙外,無論是教師還是學(xué)生,都會在這個實驗室堅守?!彼f,雖然在艙外可能會更有條件,過年也可以更豐富。但她還是要求所有艙外的教師和學(xué)生,堅持和艙內(nèi)的人員一樣,沒有更多的娛樂活動。

  已經(jīng)出艙的褚正佩和劉光輝,則對能夠在北京過這樣一個“不一樣”的春節(jié),充滿了期待。“雖然不能回家過年了,但是同樣能夠通過網(wǎng)絡(luò)給家人送去春節(jié)的祝福?!?/p>

  “每年都在家過年,今年在北京過年還是感覺很新奇的?!瘪艺逭f。

  “在200天里,不但自己做了月餅,而且還自制了表情包?!瘪艺逭f,自己面臨的挑戰(zhàn)是需獨立管理植物Ⅱ艙。而之前她沒有這樣的經(jīng)歷,艙內(nèi)的全部工作,包括植物、燈、水循環(huán)等都要自己來做,通過一點點熟悉,遇到困難自己想辦法解決,或?qū)で髱熜謳熃愕膸椭?,她覺得“收獲了許多難忘的經(jīng)歷”。

  她說,在艙內(nèi)的200天里學(xué)會了很多?!白隹蒲幸欢ㄒ獔猿郑偷米〖拍?。”她說,日復(fù)一日做同一件事,很好地磨練了自己的耐心,同時鍛煉了自己的專業(yè)技能,收獲了受益終身的經(jīng)歷。

  對于“艦長”劉光輝來說,他則是感受到了一種“責任感”,“不管在什么時候做什么事情,都必須要有責任感”。

  “月宮一號”總設(shè)計師劉紅。

  對話

  “月宮一號”總設(shè)計師劉紅:

  實驗未來為地外基地提供生命保障技術(shù)

  “月宮365”實驗,從2017年5月10日開始,到2018年5月10日結(jié)束,是世界上時間最長、閉合度最高的生物再生生命保障系統(tǒng)實驗。

  目前,實驗已完成了70%。開展“月宮365”實驗的目的是什么?實驗中遇到了哪些困難?“月宮一號”中的志愿者如何栽培?

  對此,記者對話了北京航空航天大學(xué)“月宮一號”總設(shè)計師劉紅教授,聽她講述“月宮365”實驗的細節(jié)。

  水和氧氣百分百循環(huán)再生

  廣州日報:實驗的總體設(shè)計是什么?

  劉紅:總體設(shè)計就是一共有8名志愿者,我們把他們分成了兩組,每組四人,兩男兩女,然后設(shè)置了三班,第一班值班的時間是60天,2017年7月9日,第二組志愿者進艙,進行交接后,第一組志愿者出艙;第二組志愿者值了200天,在2018年1月26日出艙,第一組志愿者進入;第一組再次進入艙內(nèi)值105天。這樣三班合計共365天。

  在這365天中,我們完成了相當于從低代謝水平到高代謝水平,高代謝水平到低代謝水平的成員組更替,來演示驗證我建立的系統(tǒng)穩(wěn)定運行調(diào)控技術(shù)是否可行,如何進一步的發(fā)展。這是我們的實驗核心,因此我們才會有這樣的設(shè)計。

  針對這個實驗,我們此前做了許多其他的實驗,比如研究這個系統(tǒng)從開始到結(jié)束的微生物的發(fā)展演替,過程如何,有何規(guī)律。這些都會為今后太空的活動提供非常重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在實驗中還研究他們的心理變化,以及哪些措施和技術(shù)可以有效改善心理狀況等。

  廣州日報:實驗的目的是什么?

  劉紅:目的在于明晰在不同代謝水平的乘員組合變換、超高負荷沖擊、遭遇故障等情況下,生物再生生命保障系統(tǒng)的魯棒性,進一步驗證和完善我們建立的系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行調(diào)控技術(shù),并建立該生物系統(tǒng)的可靠性評價方法體系。同時開展在幽閉環(huán)境中綠色植物與光協(xié)同調(diào)控乘員情緒和心理的方法和技術(shù)研究、腸道微生物與心理健康的關(guān)系研究等。

  今后能夠用于月球、火星等地外基地、度假村,為其提供生命保障技術(shù),保障人在地外長期自治生存。

  目前能做到,水可以100%循環(huán)再生,氧氣100%循環(huán)再生,食物80%循環(huán)再生,總體閉合度可以達到98%?!霸聦m一號”空間基地生物再生生命保障系統(tǒng)地基綜合實驗裝置,是世界上第一個成功的四生物鏈環(huán)的人工閉合生態(tài)系統(tǒng)(人——植物——動物——微生物),系統(tǒng)的閉合度和穩(wěn)定性高于之前的俄羅斯和美國的同類系統(tǒng),而此前俄羅斯和美國的系統(tǒng)均為“人——植物”的兩生物鏈環(huán)系統(tǒng)。

  將進行天地對比實驗

  廣州日報:實驗遇到的困難有哪些?

  劉紅:困難肯定很多。無論是技術(shù)上的,還是志愿者心理上的,都非常多。當實驗遇到了一些困難時,他們在心理上就會有一些波動,然后大家就需要一起來解決這方面的問題。還有一些設(shè)想的實驗,不能夠達到預(yù)期的,也需要進行調(diào)整。類似于這方面的問題都需要進行研究和解決。

  廣州日報:這個艙和真實的太空環(huán)境有什么不同?

  劉紅:真實的太空環(huán)境與實驗環(huán)境有些差異。比如月球上的重力與地球會有所差異,輻射環(huán)境要比地球高。我們不可能在地面完全模擬在太空中或月球中的環(huán)境,這么大的一個系統(tǒng),也不可能完全模擬輻射的環(huán)境。

  所以,我們在地面上做了這樣大系統(tǒng)的實驗,接下來我們就會做小的系統(tǒng),小型生物再生生命保障系統(tǒng),一套在地面上,另一套則是搭載在月球探測器或火星探測器上,進行天地的對比實驗,通過分析獲得矯正參數(shù),用這個矯正參數(shù)來取得大系統(tǒng)獲得的參數(shù),從而將這些實驗獲得的參數(shù)用于太空基地生命保障系統(tǒng)的設(shè)計和運行。

  吃草莓是為調(diào)節(jié)心情

  廣州日報:“月宮一號”中有多少植物?

  劉紅:現(xiàn)在有35種作物。核心的就是小麥和土豆,芋頭就很少了,這些都是提供碳水化合物的。除此之外,還有大豆提供植物性蛋白的,油莎豆是提供植物性油的,當然還會有別的,但是核心的、大量的就是這些。

  此外,就是種植了一些蔬菜,茄子、辣椒、西紅柿、豆角、黃瓜等,還有許多綠葉菜。另外還有草莓等水果,是為了給志愿者調(diào)整心情,食物中的各種維生素都有,但是吃草莓的感覺和吃黃瓜的感覺,肯定是不一樣的。

  廣州日報:艙內(nèi)的植物會如何進行栽培保障食用?

  劉紅:我們叫階梯半連續(xù)栽培。這個實驗有一個啟動期,在啟動期里我們會一批批地栽培。小麥的成熟期是70天,那么每周我們會種三批,到第一批可以收的時候,才會開始做這個密閉實驗。密閉了之后,就會每周收三批,種三批,以此類推。這樣就能夠循環(huán)起來,所有的作物都是這個樣子,只不過時間有差異。

  小麥的種子我們收獲之后,再進行一些處理,然后再栽培,是可以循環(huán)使用的。有些種子很稀有,在艙內(nèi)做育種并不經(jīng)濟。(記者 張丹)

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【糾錯】 責任編輯: 聶晨靜
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