人造生物圈

詞條簡介

2012年12月1日，在北京航天城內，完成試驗的中國航天員中心唐永康、米濤結束為期30天的封閉試驗，順利走出中國首次受控生態生保系統試驗平台密封艙。

與其他密封艙需要外部供氧不同，這個艙體內的氧氣完全由其搭載的四種蔬菜產生。這次試驗成功標誌著中國載人深空探測和建立月球基地的基礎保障技術已經攻克。

密閉艙內總面積54平方米，一進密封門，就是大約18平方米的乘員艙。這個艙室的布局與“筒子樓”房間幾乎相同。

進門左手邊是醫監醫保設備，乘員還可以在這裡用餐。緊挨著的是一台跑步機，旁邊還放著拉力器和有氧訓練儀等。右手邊是兩張雙層床，上面是床鋪，下面裝有寫字檯，參試乘員就在這裡上網、看書。挨著床鋪的，是密閉淋浴室。

艙內的廚房是開放式的，只能用微波爐加熱一些預包裝食品，絕對不能進行炒菜等易產生油煙、蒸汽和廢氣的操作。

在“灶台”附近有一扇小門，穿過去就是36平方米的植物培養艙。這裡種植的蔬菜並不像農田裡一樣種在土壤上，而都採用無土栽培和滴灌技術。

密閉艙內模擬了航天員在太空的生存環境。生活空間，除了18平方米的乘員艙，還有36平方米的植物培養艙，種植了生菜、油麥菜、紫背天葵和苦菊四種蔬菜。在數盞LED燈光的照射下，這些植物通過光合作用，淨化艙內乘員呼出的二氧化碳，使艙室內的氧氣和二氧化碳保持動態平衡。

由於要模擬太空狀態，種植這些蔬菜要突破低氣壓、人工光照、人工土壤製備、微藻、廢水循環、緩釋肥料等多種技術。一公斤蔬菜的種植成本甚至高達上萬元。

受控生態生保系統集成實驗平台內景。試驗數據顯示，每天參試乘員上床休息後，艙內氧氣含量就會明顯升高。而早上唐永康、米濤起床開始刷牙時，艙內含氧量就會隨之降低，兩人開展有氧體能訓練時艙內的氧氣含量最低。可以確定，每13.5平方米綠色植物可為1名中國航天員提供足夠的氧氣。

本次試驗選擇的生菜等四種蔬菜的氧氣轉化效率最優，也就是說同等種植面積下可以吸收最多的二氧化碳，釋放出最多的氧氣。而培養艙內的紫紅色LED燈光也是根據這四種蔬菜對光譜、光質的“偏愛”確定的。

在試驗艙內，乘員的尿液也被收集起來，經淨化成為純水，一部分用於澆灌植物，一部分用於電解產生氧氣。據介紹，試驗艙內，冷凝水實現了100%回收利用，衛生廢水和尿液回用率也達到了60%。

“人造生物圈”在地外星球上，可在月球環形山的半山腰建造窯洞安置“人造生物圈”。屆時，可利用月球上豐富的氦資源，以核電和太陽能為能源維持“人造生物圈”的運行。

在地球上，“人造生物圈”也有多種用途。在南北極科考站，核潛艇、航母和遠洋作業船上，在南沙島礁中的孤島和邊防哨所等特殊環境中，都可建立微生態循環系統，提供新鮮蔬菜，改善生活環境，緩解駐守人員的心理壓力。