俄羅斯6名宇航員“閉關(guān)入艙”,中方也在進行中,生態(tài)系統(tǒng)更成熟
最近,俄羅斯6名航天員進入密閉空間模擬實驗艙,將模擬載人登月在艙內(nèi)生活365天,這實際上是俄航天第四次開展此項任務(wù),此前還進行過數(shù)月的試驗。那么,中國航天計劃2030年登陸月球,為什么還沒有進行此類試驗?zāi)兀?/p>
首先,讓我們一起來看看俄航天這項試驗都準(zhǔn)備干些什么?
俄航天聯(lián)合美國航天局和歐空軍聯(lián)合建立了名叫“天狼星-23”(SIRIUS-23)的密閉空間。

用于支持模擬宇航員登月和在月球生活工作的場景,6名志愿者參加試驗,他們由機組工程師指揮官、飛行工程師、機組醫(yī)生、研究人員組成。
在密閉的試驗艙內(nèi),他們將參與一系列模擬任務(wù),包括貨運飛船對接、衛(wèi)星繞飛尋找著陸點,以及模擬4名宇航員在月球表面多次著陸等場景,以便研究人體生理、心理等變化,以及團隊配合方面等生物醫(yī)學(xué)問題問題。

但是,對于月球生存、資源供給方面并沒有提及。作為俄航天的一個國際項目,在載人登月方面展開國際合作,無疑會讓人類探索月球的經(jīng)驗更加豐富,也有利于以后人類在月球生活和工作。
那么,我國也計劃在2030年在月球建立科研基地,并實施載人登月工程,類似于這樣的研究和模擬進展如何呢?
目前,我國載人登月技術(shù)準(zhǔn)備工作已經(jīng)在緊張進行中,其中運載火箭、登月飛船、月球車方面都基本有了雛形,在進行下一步的研制工作。

另外航天員方面也進行了選拔和培訓(xùn)工作,預(yù)計登月航天員也延續(xù)空間站航天員年輕化、專業(yè)分工模式培養(yǎng)。
值得一提的是,我們在登月準(zhǔn)備上,還進行了多層次的模擬,已經(jīng)建立了一個模擬月球低重力環(huán)境的研究設(shè)施,正在建立一個“空間環(huán)境地面模擬裝置”,目前已經(jīng)進入聯(lián)合調(diào)試階段。

這個裝置其實也和俄航天的“天狼星-23”類似,是由中國航天與哈工大聯(lián)合建造的。這些裝置組成了一個超級空間模式實驗室,可以綜合模擬九大類空間環(huán)境因素,為我國在月面生存提供模擬條件。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)空間環(huán)境地面模擬裝置常務(wù)副總指揮李立毅表示,該實驗室作為我國航天領(lǐng)域首個科學(xué)大裝置——“空間環(huán)境地面模擬裝置”,也被稱為“地面空間站”,可以讓航天員們在這里體驗和適應(yīng)月球、火星等星球的表面環(huán)境。

也就是說我國雖然建立地面環(huán)境試驗艙晚于俄航天,但是這個“空間環(huán)境地面模擬裝置”不僅是面向登月月球的,還面向火星等星球。
另外,作為將種菜寫進基因的中國航天,也早已經(jīng)準(zhǔn)備了特色技能:月球種菜。早在中國航天員在空間站種菜之前,我國就進行了試驗。
2016年航天員景海鵬、陳冬將生菜種子帶到了天宮二號空間實驗室。目前空間站吃自己種的蔬菜已經(jīng)不稀奇了,“問天”實驗艙里還有生命生態(tài)科學(xué)實驗系統(tǒng)和物技術(shù)科學(xué)實驗系統(tǒng)。在里面進行種菜、養(yǎng)魚試驗已經(jīng)常態(tài)化了。

2019年“嫦娥四號” 搭載了一項科普載荷——“月面微型生態(tài)圈”,用9天時間,種出了月球上第一片綠葉。
大家可以記住這個時間:2019年1月7日晚上大概8點左右,重慶大學(xué)先進技術(shù)研究院試驗團隊發(fā)現(xiàn)種子在月球發(fā)芽了,并向全球公布了照片。

他們發(fā)現(xiàn):與地球同步試驗相比,月球上的種子可以早3天發(fā)芽。這也引起了國內(nèi)外的轟動,Nature 稱這個實驗是“有史以來第一次”,Science 則說“這是人類的第一次”。是的,人類的第一次月球生物實驗由中國人實現(xiàn)!
登月不是目的,在月球上飆車也不算本事,能不能在月球種菜、種莊稼,才是中國航天最后的倔強。

NASA發(fā)現(xiàn)中國的倔強之后,也在2022年5月12日公布了在地球上利用月壤種植擬南芥的成果:月壤種菜是可行的!可以通過改良月壤讓植物適應(yīng)環(huán)境。

更為重要的是,在月球光能種菜還不能,要是能夠完全自給自足才算是在月球扎下了根。
為此,早在2017年,我國“月宮一號”試驗艙就迎來了第一批志愿者,8名志愿者分3批入艙封閉生活了365天,在艙內(nèi)連續(xù)駐留200天,打破世界紀(jì)錄。此前是2014年首次密閉試驗創(chuàng)立的105天紀(jì)錄。

“月宮一號”是我國第一個、世界上第三個生物再生生命保障地基有人綜合密閉實驗系統(tǒng),是世界上第一個成功的四生物鏈環(huán)系統(tǒng)。

在“月宮一號”里,志愿者可以通過種植主食、蔬菜實現(xiàn)糧食自由,水氣100%循環(huán),各項系統(tǒng)運行正常,完成了地面研究階段,等待太空空間應(yīng)用階段的修正,就能在月球?qū)崿F(xiàn)長期生活和工作了。

北航王浚院士曾經(jīng)說:一旦第三代生保技術(shù)成熟,將使得月球種菜和長期駐留成為現(xiàn)實,基本滿足人類生存需求??梢员WC70%到80%、甚至90%的食物供給。

實際上,目前中國空間站也是自給自足能力最強的,水氣100%循環(huán),食物補給未來也有望實現(xiàn)自給自足。而“月宮一號”的成功,更能說明為了登月我們已經(jīng)做好了全部的準(zhǔn)備。