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    杨利伟说的太空农场会(huì)是这样的吗?
    2021-09-26

    9月6日(rì),中国(guó)载人航天工程副总设计(jì)师杨利(lì)伟出席活动时介绍,中国载人(rén)航天(tiān)有一套环境控制及生物保障系统,能保证人在太(tài)空中(zhōng)生活及进行科学实验(yàn),以前是携带式,现在(zài)空(kōng)间站是再生式,未来可能(néng)会有“太(tài)空农(nóng)场”,在上(shàng)面种庄稼、种植(zhí)物,形成(chéng)生态式的(de)系统。


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    虽然月壤不(bú)能种菜

    但是“太空农场”可以

    消息一出

    网(wǎng)友对太空种菜的热情再次(cì)被调动起来

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    然(rán)而,“太空农场”并不(bú)只是一块在太空里的“菜地”,更(gèng)是一个适合人类长期工作和生活的场所,是实现太(tài)空旅行和定居的关键技术之一。


    “太(tài)空(kōng)农场”的正式名称(chēng)是“生物再生生命保障系统(Bioregenerative Life Support System,BLSS)”,是(shì)基(jī)于生态系统原理将(jiāng)生物技术(shù)与工程控制技术有(yǒu)机结合,构(gòu)建由植物、动物、微生(shēng)物组成(chéng)的人工生态(tài)系统。


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    氧气、水(shuǐ)和食物这些人类生(shēng)活所必需(xū)的物质可在系统内循环再生,并为乘员提供类似于地球生物(wù)圈的生(shēng)态环境。


    人进入这个人(rén)工生态(tài)系统中(zhōng),成为生(shēng)态系统的消(xiāo)费者链(liàn)环同时(shí)发挥控制者的功能,构成(chéng)闭合人工生态系统(Man-made Closed Ecological Systems, MCES)。

    建造这样一个“农场”不容易,太空环(huán)境(jìng)复杂,失重、宇宙射线、二氧化碳与(yǔ)氧气比例(lì)不恒定......

    为(wéi)了更好地了(le)解(jiě)“太(tài)空(kōng)农场”的可行性,最好的办法就是先在地球上进行实(shí)验。

    中国已经(jīng)有了一个在(zài)地球上的“太空(kōng)农场”——

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    月宫一(yī)号

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    “月宫(gōng)一号”由于北京航空航天(tiān)大学建立,是我国第一(yī)个、世界上(shàng)第三个空间基地生(shēng)命保障地基综合实验装置。


    “月宫一(yī)号”由1个综合舱和(hé)2个植物(wù)舱组成,总(zǒng)面积150平方米(mǐ),总(zǒng)体积500立方米。


    综合(hé)舱包括居住间、人员交(jiāo)流和工作(zuò)间(jiān)、洗漱间、废物处理和昆虫间。每个植物(wù)舱分隔(gé)为2个植(zhí)物间,可以根据不同植物生长需要独立控制环境条件。

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    2014年5月,“月宫一号(hào)”成功完成了我国(guó)首(shǒu)次长期高闭合度集(jí)成(chéng)实验,密闭(bì)实验持续了105天,使我国此项技术水(shuǐ)平与国际最高水平同处于同(tóng)一水(shuǐ)平(píng)上。

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    2017年-2018年(nián),三批志(zhì)愿者在“月宫一号(hào)”中成功(gōng)挑战持续(xù)生存(cún)了370天,完成了世界上时间最长、闭合度最高的生物再(zài)生生命(mìng)保(bǎo)障系统(tǒng)实验,系统(tǒng)闭合度达98%,氧气和水100%在系统内循环再生,循环再(zài)生了80%的食物。

    实(shí)验期间,这里的(de)蔬(shū)菜生(shēng)长环境完全模拟(nǐ)太空状态,突破(pò)了低气压、人(rén)工光(guāng)照、废水循环还(hái)有肥(féi)料等技术难题(tí),采用无土栽培和滴灌技术,一公斤造价需要上万元。

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    舱(cāng)内仅(jǐn)靠灯光启闭模(mó)拟日(rì)出(chū)日落,虽然也是“日出而作、日(rì)落而息(xī)”,但是体验却很不同,仅小麦一种作(zuò)物,每(měi)周(zhōu)就要收获(huò)3次。

    在(zài)首次长(zhǎng)期高闭合度集成(chéng)试验中(zhōng),乘员栽培了经(jīng)过筛选出的5种粮食作(zuò)物(wù)(小麦、大豆、花生(shēng)、油(yóu)莎(shā)豆、玉米),15种蔬菜作物(胡萝卜、四季豆、紫叶(yè)油菜、紫叶生菜、奶(nǎi)油生菜、油麦(mài)菜、茼蒿、马齿(chǐ)苋、苋菜等(děng)),1种水果(草莓)。同时利用植物不可食(shí)生(shēng)物量(liàng)(秸秆等)培(péi)养黄(huáng)粉(fěn)虫。

    乘员收获粮食、蔬(shū)菜、水果(guǒ)和黄粉虫在系统中自己进(jìn)行(háng)加工并食用,而不(bú)可(kě)食用生物量与人的粪及食物残(cán)渣等废物一起采用所研发的生物技(jì)术,处(chù)理制备类土壤(rǎng)基质循环(huán)用于(yú)植物栽培。

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    综(zōng)合舱(cāng)中人、动物和(hé)废物(wù)处理产(chǎn)生的富二氧化碳空气经过(guò)净化后送达(dá)植物舱,供植物光合作用(yòng);植物舱产生的富氧空气经空气净化(huà)后送到综合(hé)舱供人和动物呼吸,并提供(gòng)废物处(chù)理所(suǒ)需氧气。植物(wù)舱中植物蒸腾(téng)作用产生的冷凝水通过净化后,一部分由(yóu)系统补充微量元素(sù)后送到(dào)综(zōng)合舱(cāng)满足人的生活用水(shuǐ),其余与(yǔ)净化后的生活废水和(hé)尿液一起用于植物栽培(péi)。由此,形(xíng)成一(yī)个闭环(huán)生命保(bǎo)障系统。


    “月宫一号”所积(jī)累的(de)经验(yàn)、技术、成(chéng)果,不仅对于载人(rén)航天有重要的意义(yì),其中的多项(xiàng)技术更可以投入民用,造福百(bǎi)姓,比如外舱内(nèi)采(cǎi)用的立体植物无土(tǔ)栽培技术(shù),在农业生产中(zhōng)也(yě)有非常好的应用前(qián)景(jǐng)。


    上一条:

    南阳(yáng)市鸭河工区党工委委(wěi)员、管委会副主任张(zhāng)国庆带(dài)队到成园农业基地调研

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