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我國建成“月宮一號” 人和植物可封閉共存
關鍵詞： 可食部分 再生生命保障系統 月球環境 月宮一號 太空農場 植物的生長 植物種植 植物種子 空間生命科學 葉菜類蔬菜
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嫦娥三號著陸器和巡視器互拍成功
嫦娥三號探測器探訪月球，“嫦娥”和“玉兔”在“月宮”中互拍，人類什么時候也可以在月球上長期生存？鮮為人知的是，我國地面隱藏著一個剛建成的“月宮一號”，正在為此做著超前準備。
“因為月球高輻射和微重力的環境在地球上極難模擬，目前地面實驗只是在做生命保障系統的封閉性物質循環實驗上完善。”負責人劉紅教授介紹，為滿足實驗人員生命需要，密閉的“月宮一號”中種植糧食、水果和蔬菜。
美國宇航局近日傳出2015年“帶植物去月球”的計劃，而我國在近20年的研究中，已經完成了人和植物封閉共存的部分自給自足小型實驗，小麥、水稻、大豆、花生、甜椒、胡蘿卜、西紅柿、芫荽等十余種蔬菜糧食也已經通過了模擬環境的考驗，等待著到月球生長的那天。
負責人劉紅透露，在寬闊的“月宮一號”，不僅種有蔬菜，還將有糧食和水果，滿足實驗人員的全部氣體、水和食物的需要。
生保系統核心：植物
“我們小時候，覺得人登上月球是不可想象的夢，可現在我國也能輕松實現，很難說有一天，人類不會把植物種上月球。”劉紅是北京航空航天大學生物與醫學工程學院空間生命科學與生命保障技術中心主任，她對自己的研究很樂觀。她多次實驗的空間生物再生生命保障系統，就是要解決土生土長的地球人，登上太空后吃什么，呼吸什么，能生存多久的難題。
如何支持人類在太空長期健康生活，長達數月甚至數年？科學家的共識是必須依靠一套空間生物再生生命保障系統(BLSS)，國內也稱之為受控生態生命保障系統(CELSS)。
這套目前世界上最先進的閉環回路生命保障技術可以被通俗地解釋為，在月球或火星等太空環境中，將有限資源進行反復處理與再生，從而源源不斷地生產食物、氧氣和水，確保為航天員提供最基本的生存必需品。因為航天時從地面向空間補給物資十分昂貴，在美國每千克花費1萬-10萬美元，而到月球和火星的長期空間飛行，幾乎不可能再補給。
在科學家基于空間環境特點，人工設計建造的密閉微生態循環系統中，綠色植物，尤其是蔬菜，承擔了主要節點的重任。
光合作用下，綠色植物提供食物和氧氣，又將二氧化碳和其他廢物“變廢為寶”，植物還是水凈化的功臣，根系吸收和葉片蒸騰參與系統的水循環。微生物則擔負著下游的收尾工作，降解植物不可食用部分、乘員排泄物和生活廢水等，使他們再生為植物提供水分和養料，為動物提供部分食品，使食物再生循環。
早在20世紀60年代，載人航天開啟之前，俄、美等國就在考慮人類未來在外太空長期駐留的生命保障問題。建立由植物、動物、微生物、人以及其他構成的物質流不斷循環更新的閉路生態系統，是科學家努力的方向。
但最初開展的封閉的BLSS設計和空間應用研究，無論是在俄羅斯還是美國的實驗中，綠色植物都是缺席者。
擔此重任的是單細胞藻類，但俄羅斯科學家后來發現，盡管藻類放氧和吸收二氧化碳的能力較強，但吃起來卻口感差，營養單一。如何建立包含糧食蔬菜等高等植物的“太空農場”成了俄美科學家的研究重點。