2018年5月15日，隨著“月宮一號”艙門緩緩開啟，四位志愿者走出艙門，標志著在“月宮一號”里進行的“月宮365”實驗獲得圓滿成功?！霸聦m一號”是我國第一個、世界上第三個生物再生綜合密閉實驗系統(tǒng)，它的生物鏈是由“人——動物——植物——微生物”構(gòu)成的。

在“月宮一號”里進行的“月宮365”實驗，是針對未來的載人月球基地和火星探測等航天計劃而開展的，主要任務(wù)是研究一個生物系統(tǒng)如何為不同代謝水平的乘員提供生命保障，并保持系統(tǒng)穩(wěn)定。

“月宮一號”到底都有哪些秘密呢？我們一起去了解一下吧！

什么是“月宮一號”

“月宮一號”由一個綜合艙和兩個植物艙組成，總面積160平方米，總體積500立方米。綜合艙包括居住間、工作間、洗漱間、廢物處理間和昆蟲間。每個植物艙被分隔成兩個植物間，可根據(jù)不同植物的生長需要來調(diào)節(jié)環(huán)境。

一號植物艙主要種植主食類作物，包括小麥、土豆等。二號植物艙種植蔬菜，有黃瓜、西紅柿、辣椒等。

一號植物艙整個艙體都貼有單面透膜，從里面看不到外部世界;而二號植物艙的懸窗沒有貼膜，里外通透。種植的植物種類，在選擇上，一方面要考慮營養(yǎng)需求，根據(jù)營養(yǎng)搭配;另一方面要生產(chǎn)效率高，栽培工藝簡單。

揭秘一：

如何實現(xiàn)水、氣循環(huán)

“月宮一號”系統(tǒng)閉合程度可達98%，艙內(nèi)的水可實現(xiàn)100%循環(huán)再生。通過廢水凈化、水汽冷凝等措施產(chǎn)生的水，分別用于配置營養(yǎng)液、供艙內(nèi)人員飲用等。

100%的水循環(huán)是如何實現(xiàn)的呢？通過廢水凈化系統(tǒng)，對人產(chǎn)生的廢水包括尿液、生活廢水等進行凈化處理后，用于配置營養(yǎng)液，栽培植物。植物蒸發(fā)以及人的呼吸會產(chǎn)生水汽，利用冷凝水收集系統(tǒng)收集這些水汽，集中進行凈化，凈化后的水供人飲用、洗漱、洗衣服等。

100%的空氣循環(huán)又是如何實現(xiàn)的呢？我們知道，植物吸收二氧化碳、釋放氧氣，而人和動物以及大部分微生物則是消耗氧氣、產(chǎn)生二氧化碳。艙內(nèi)有一套空氣循環(huán)系統(tǒng)，植物艙產(chǎn)生的富含氧氣的空氣會被輸送到綜合艙，綜合艙產(chǎn)生的含有大量二氧化碳的空氣會經(jīng)過凈化后輸送到植物艙，由此來進行空氣循環(huán)。

液體和氣體廢物解決完了，那么固體廢物怎么處理呢？艙內(nèi)設(shè)置了廢物處理間，是處理固體廢物的場所。固體廢物主要包括人類排泄物及廚余垃圾等，操作員在廢物處理間利用生物轉(zhuǎn)化劑對固體廢物進行處理。

揭秘二：

在“月宮一號”里如何生活

2017年5月10日，“月宮365”實驗計劃啟動，實驗長達365天，艙內(nèi)志愿者共八名，分兩組，設(shè)置三班。第一組值第一班，持續(xù)時間60天，第二組值第二班，持續(xù)時間200天，第一組再值第三班，持續(xù)時間105天。

三個時間段長度分別為中期、超長期、長期，對心理是很大的考驗。志愿者一開始進去時感覺很新鮮，過一段時間心情會變得煩躁。后來，這365天的挑戰(zhàn)新增了一個“意外加班”實驗，延期5天，以考察志愿者的心理變化情況。2018年4月底的時候，研究人員通知志愿者實驗要延長5天，想借這個意外加班分析艙內(nèi)志愿者的心理變化、反應(yīng)。這個意外加班是為航天員在地面外出現(xiàn)問題時，不能按時返航而設(shè)計的。

志愿者每天在艙內(nèi)會進行哪些活動呢？其實，他們的日程安排得非常滿，每天早晨6點30分起床、晚上11點睡覺。每人每天還要測量和記錄體重、體溫、血壓與血氧飽和度等健康指標。

志愿者在艙內(nèi)也有娛樂活動。從晚上6點開始，志愿者開始做飯、吃飯、聊天，可以上網(wǎng)看新聞，了解國家大事，也會追一些熱門影視劇，外面發(fā)生的事情通過網(wǎng)絡(luò)也都能知道。

志愿者在艙內(nèi)吃的東西是從哪里來的呢？實驗中，志愿者80%的食物由艙內(nèi)生產(chǎn)，還有20%是油鹽糖及部分肉類等，來自外界補充。

在志愿者的食物里有一種黃粉蟲。黃粉蟲又叫面包蟲，具有營養(yǎng)豐富、可處理部分廢棄物、容易培養(yǎng)、食用安全且味道鮮美等特點。所以在實驗艙里，黃粉蟲既能為志愿者提供豐富的蛋白質(zhì)，又能降解艙內(nèi)部分廢棄物，加速物質(zhì)循環(huán)。

“月宮一號”系統(tǒng)在封閉程度和時間長度方面已經(jīng)非常領(lǐng)先了，但實驗是在地面上做的，也就是在地球的重力環(huán)境下進行的，而在其他星球上，如重力只有地球六分之一的月球，以及失重環(huán)境下如何保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，還是科學(xué)家下一步要攻克的難題。