“月宫一号”完成370天闭合实验 徐州籍科学家刘红创下世界纪录

2018年05月16日 10:56:54 | 来源:我苏网

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  5月15日上午,北京航空航天大学校园内,神秘的“月宫一号”徐徐开舱,当4位志愿者拿着亲手种植的大豆、小麦、胡萝卜和西红柿,迈向舱门时,4位院士共同为他们开门,舱外,响起如潮的掌声,欢迎“勇士”归来,这标志着北京航空航天大学为期370天的“月宫365”实验圆满结束,“月宫一号”总设计师、徐州籍科学家刘红和她的团队由此创下世界上时间最长、闭合度最高的密闭生存实验纪录!

  作为“月宫一号”总设计师,刘红是邳州人,教授,博士生导师,俄罗斯自然科学院外籍院士,国际宇航科学院院士。2001年任教授,2004年起任职于北京航空航天大学。

  痴心——有梦想的人是幸福的

  “航天之父”齐奥尔科夫斯基曾说过:“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮里。”“闭环回路生物再生生命保障系统‘月宫一号’是能与地球媲美的‘微型生物圈’,可实现航天员在远离地球的太空长期生活的目标。”“月宫一号”首席科学家刘红说。

  这是一种当今世界上最先进的闭环回路生命保障技术,是未来月球、火星基地等载人深空探测所需的十大关键技术之一。在这个鲜有人关注的领域钻研十几载,刘红不觉得苦。

  1989年,因为治学严谨,加之俄语基础好,刘红成为公派留学生到莫斯科大学留学。那时,恰逢苏联政局动荡,当地物资极度匮乏,许多留学生竟从中发现商机,开始兼职“做生意”,他们从国内买商品带到苏联去卖,一转手就是将近十倍的利润,但刘红没有。

  1998年,由美、俄、日、加等16国合作的国际空间站开始建设时,我国就希望积极参与国际空间站计划,但是掌握主导权的一些国家为了防止航天技术的扩散,拒绝中国加入。怀着强烈爱国心,这种被排斥的感觉让她很难受。

  看到苏联在上世纪七十年代研发出的“生物再生生命保障系统”,如同心被撞到一般,刘红终于找到了自己的兴奋点:“我这辈子就要做这个!实验若能实现高度闭合、甚至完全闭合,人类在地外生存就会解决时间、资源等一系列问题。”

  于是,刘红和她的团队瞄准了国家载人深空探测的重大需求,开始了漫长的探索之旅。

  恒心——从“没人信”到“不敢信”

  在当时,没有人看好这个项目,没有人知道该从哪里入手。刘红一遍遍做实验,同时如饥似渴地大量翻阅俄文文献,从有限的相关材料中发现的每一点“蛛丝马迹”都能让她兴奋。从零开始,刘红带领的“月宫一号”科研团队不断改进方向,舱内适用生物筛选从大型动物到蚕,再到黄粉虫,实验一步步成型。

  科研成果没有突破之前,刘红团队的研究经常被人笑为“纸上谈兵”。那些年,去参加国际学术研讨会,她也常受到嘲笑、怀疑。面对冷遇,她并没有一笑了之,而是倔强地转身,埋头于实验研究。

  “月宫一号”是为测试月球基地的生命保障系统而设计,要将它变为现实,光靠理论和数据是不行的,得有场地,有经费,有人力物力的全套支撑。但在十几年前,很难有人有如此超前的理念,理解并支持她。那段时间,刘红成了一名“推销员”,她一遍遍地写申请、打报告,大会小会上见缝插针地推荐“月宫一号”。

  终于在2012年,“月宫一号”项目获批,实验舱就建在北航校园内曾经陈列教学用飞机的那块地上。因为那里能承受数吨重的飞机,地面承压能力够强,可以省去打地基的步骤。

  2013年冬天,“月宫一号”建设完成并成功试运转。

  在此后的国际会议上,刘红团队不再被冷落,NASA也专门邀请刘红去做讲座。面对突如其来的热情,刘红很淡定,她说:“我只谈我们现在达到的技术水平,关于核心技术内容我一丁点儿也不说。”

  用心——舱内生活严肃活泼

  “月宫一号”实验基地里,监控室门口的倒计时牌有条不紊地提醒着时间的流逝。370天时光里,他们是如何生活的?

  “月宫一号”由一个综合舱和两个植物舱组成,综合舱面积42平方米,是集客厅、工作间、厨房、餐厅多功能一体的交流间;每个植物舱面积约50平方米,实验员把这里当做一个“开心农场”,“农场”里种着小麦、大豆、玉米等粮食作物,还有胡萝卜、黄瓜、生菜等蔬菜作物,种植作物共计35种,他们分批次播种,每天都能感受丰收的喜悦。

  什么样的人才适合当舱实验员呢?刘红说,除了最基本的热爱祖国航天事业、身体素质过硬外,必须“比较宅”,才能承受住长期封闭生活的考验。因为在隔离封闭的环境中,缺少足够的隐私空间和单调的工作任务会增加实验员的孤独感和无聊感,长期隔离甚至会出现严重的恐惧、愤怒等情绪。

  实验员刘佃磊皮肤较黑,说话不紧不慢,还带着点山东口音,很符合刘红说的“比较宅”的特点,他也是第一批进舱的志愿者。回忆起舱内生活,他总结:“每天都很忙。”告别了学校食堂的美味,刘佃磊每天的工作之一就是“磨面”:将舱内成熟小麦磨成全麦面粉。

  他还记得第一天入舱的“囧态”:那天大家计划午饭吃全麦馒头,就等刘佃磊的面了,他手忙脚乱地磨着,耗费了太多时间,导致没有时间发面做馒头;大家只好将食谱改为面条,结果发现全麦面团韧性不够,面条一碰就断;只好又降低要求,于是当天中午吃的是面片汤……

  舱内实验员食物中蛋白质的重要来源之一是黄粉虫。实验证明,大型动物如牛、羊,并非理想选择。因为在密闭狭窄空间中,孤单的实验员会在每天的饲养中对有限数量的动物产生感情,食用这些动物会使人产生强烈的心理波动。而虫类则不会。黄粉虫不仅能提供优质的动物蛋白,还可作为系统废物处理的环节之一。怎么吃?一般是将黄粉虫放在平底锅中炒至酥脆,然后与小麦一起粉碎制成面粉,经发面蒸成馒头;或是用植物油炒熟直接食用。

  除了实验任务,实验员也有一些自己的业余时间,大家会看文献、写论文、听广播、练书法、蹬单车等

  信心——仰望星空永不止步

  每位实验员在综合舱内住的都是“胶囊公寓”,卧室约2米长、1.5米宽,一张约1.2米宽的小床就占据了大部分空间,床边放着一把折叠椅子,一个小书桌,和一个壁挂式开放储物柜。从早晨6点半起床测血压称体重开始,一日三餐分工协作,加之每人都有负责的实验项目,到晚上11点熄灯时,大家都很疲惫。

  实验志愿者高寒说,在这里的每一天、每个人做的大事小情,都是实验,包括情绪波动等一切细节都会转成数据。而这一切看似琐碎的积累都是为了将来人类在地外能够舒适地生活。

  “月宫一号”科研团队会通过电话访谈和分析日志来了解实验员情绪、需求等心理状态的变化;舱外有30人组成的科研团队24小时值班监控,会利用行为表情分析软件分析舱内实验员的情绪变化。除夕那天,“月宫365”也计划依然有条不紊地进行。高寒说:“大家‘螺蛳壳里做道场’,利用有限的食材做出了四菜一汤的丰盛年夜饭。”

  “月宫一号”科研团队取得了大量宝贵实验数据,为我国未来深空探测生物再生生命保障系统积累了大量科学数据,也使得我国在航天生物再生生命保障领域走在了世界前列。

  一个当初没有多少人看好的梦想,最终打破世界纪录,成为国人骄傲,刘红体会到了生命中“极大的获得感”。“觉得这半辈子过得真值。”刘红说,我们的研究从2004年开始到现在,14年间很多青年才俊都投入进来,他们做了非常大的贡献。有的人留下了名字,更多的人留下的只是一个背影,但大家都一样高兴,“这是我们大家念兹在兹的星空梦。”对于将来的科研,刘红很有信心:“以终点为起点,我们仰望星空永不止步!”

  (来源/徐州日报、新华每日电讯、我苏网综合 编辑/李娴)

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