飛出地球，當個星際農(nóng)民

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1、飛出地球，當個星際農(nóng)民　　鮮花、掌聲、閃光燈，如同數(shù)月前迎接“神九”航天員歸來一般，2012年12月1日，我國首次受控生態(tài)生保集成試驗參試乘員唐永康、米濤順利出艙，受到人們的熱情迎接，因為他們圓滿完成了在密閉試驗艙內(nèi)為期30天的科學試驗。這次試驗的成功，標志著我國在“太空農(nóng)場”研究領域取得了重大進展。在未來，將有越來越多的航天員在太空艙中享受“田園風光”，在辛勤耕種之后可以享用到新鮮的蔬菜和肉食?！　∥磥砗教靻T變身“太空農(nóng)民”　　太空旅行不像在地面上旅行，很多看起來平常的小事到了太空就成了大事情。太空是

2、一個高真空的環(huán)境，中途也沒有飯館和廁所，所有的事情都要在封閉的太空艙中完成，需要萬無一失的生命保障系統(tǒng)來支撐?！　￠_展長時間、遠距離、多乘員的載人深空探測和外星移民開發(fā)，是未來航天技術發(fā)展的必然方向，而建立受控生態(tài)生保系統(tǒng)是解決其生命保障問題的根本途徑。所謂受控生態(tài)生保系統(tǒng)，英文名稱為ControlledEcologicalLifeSupport6System，縮寫為CELSS。該系統(tǒng)是一項生物科學與工程科學相結合的綜合性生物工程，是利用不同生物種的特點，結合一些物理和化學方法，用工程技術手段在空間建立

3、一個適合人類長期工作和生活的場所。該系統(tǒng)主要通過高等植物和微藻為航天員生產(chǎn)食物、氧氣和水，并吸收航天員產(chǎn)生的二氧化碳等廢氣；通過飼養(yǎng)動物為乘員提供動物蛋白；通過微生物的分解作用，將系統(tǒng)內(nèi)的廢物轉化為可再利用的物質，從而實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)物質的完全閉合循環(huán)。　　上面的定義看上去稍稍有些復雜，我們可以把它簡化一下：所謂受控生態(tài)生保系統(tǒng)就是一個封閉的“太空農(nóng)場”，在這個“農(nóng)場”中，航天員的大小便和部分生活垃圾經(jīng)過微生物的分解發(fā)酵之后，可以作為植物的肥料，植物可以直接作為航天員的素食，也可以作為“農(nóng)場”中動物的飼料，這

4、些動物則可以成為航天員的肉食。更為重要的是，植物還可以為航天員和動物提供所需的氧氣，而航天員和動物呼出的二氧化碳則可被植物吸收，通過光合作用合成有機物質。植物吸收航天員的尿液后，還可以通過蒸騰作用把尿液部分轉化為水蒸氣，冷凝后就可以成為干凈的飲用水?！　氖芸厣鷳B(tài)生保系統(tǒng)的物質循環(huán)過程可以看出，在理想狀態(tài)下，未來的太空旅行不需要攜帶太多的飲食，只需要攜帶一些植物種子和不同性別的動物幼體，另加少量的應急飲水和食物，就可以在太空中長期漫游了。未來的太空飛船很可能就像是傳說中的諾亞方舟，其中承載了不少生物。這

5、些生物不但是航天員的伙伴，也是航天員的食物。未來的航天員將擁有多重身份，他們不僅是航天員、科學家和探險家，還是在太空艙中種地的“太空農(nóng)民”。當然，受控生態(tài)生保系統(tǒng)的相關技術不僅適用于太空艙，也適用于外星基地?！　⒃嚦藛T的幸福生活　　1994年，我國在載人航天工程啟動后不久就開始了太空農(nóng)場的相關研究工作。經(jīng)過近20年的發(fā)展，從最初的概念研究起步，逐步建成了受控生態(tài)生命保障技術實驗室。2011年，包括植物艙和乘員艙等12個分系統(tǒng)的受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成實驗平臺建成。6　　在經(jīng)過多次成功的植物密閉試驗后，我國

6、首次讓參試乘員進入密閉的受控生態(tài)生保系統(tǒng)，進行為期30天的密閉試驗。這次試驗的重點是研究密閉系統(tǒng)中人與植物間的氧氣、二氧化碳、水等物質的動態(tài)平衡調(diào)控機制，并掌握就地供應乘員新鮮食物的方法。在這次試驗中，空氣、水和食物的閉合度（即自給自足比例）分別達到100%、85%和15%，系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝水得到100%的回收利用，廢水和尿液平均達到60%的回收利用?！　?012年11月1日，唐永康和米濤進入試驗艙，開始了參試乘員的幸福生活。在30天的時間里，兩人每天除了開展各種科學實驗，還要照看設備、管理蔬菜以及鍛煉身

7、體。密閉試驗艙是個“兩居室”，兩個房間的空氣是互相流通的。其中的大屋子有36平方米，用來種植生菜、油麥菜、紫背天葵和苦菊四種植物，它們靠參試乘員的尿液和試驗之初帶入的部分自來水澆灌。這些蔬菜可為參試乘員提供呼吸用氧，并吸收他們呼出的二氧化碳，利用紅色LED燈光進行高效光合作用。試驗艙的小房間有18平方米，是兩人的生活空間，他們在這里可以吃飯、睡覺、健身，還能上網(wǎng)。雖然生活在密閉的試驗艙中，他們一點也不感到孤獨和寂寞，更多的是興奮和自豪?！　⑴c試驗的兩名參試乘員每天吃飯還是以航天食品為主，不過和太空中的

8、航天員不同，他們每餐還可親手采摘并食用新鮮蔬菜30～50克。由于密閉系統(tǒng)中沒有爐灶，他們無法吃到煮熟或炒熟的蔬菜，只能吃涼拌的生蔬菜。參與試驗的唐永康說：“感覺很奇妙，我很喜歡吃這里的蔬菜?！?天天吃生蔬菜，聽起來似乎有些難受。然而，對于那些成年累月在太空中旅行的航天員來說，新鮮蔬菜則是他們夢想中的食物?，F(xiàn)在的航天食品大多是高度濃縮的、流質狀的，航天員需要像擠牙膏似的把這些流質食物擠進嘴里。　　中國航天員中心副總設計師高峰指出，接下來還有很