“綠航星際”試驗(yàn)17日在深圳啟動(dòng)，4名志愿者進(jìn)入面積370平方米的密閉艙內(nèi)，開(kāi)展為期180天的受控生態(tài)生保技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證。這次試驗(yàn)的順利開(kāi)展，對(duì)建立發(fā)展適合多乘員長(zhǎng)時(shí)間駐留的高閉合度、運(yùn)行高效、系統(tǒng)可靠的生命健康保障體系新方法新技術(shù)具有重要意義，標(biāo)志著我國(guó)自主掌握的受控生態(tài)生保技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

受控生態(tài)生保技術(shù)又稱(chēng)第三代環(huán)控生保技術(shù)，是在神舟飛船使用的非再生式環(huán)控生保技術(shù)和未來(lái)空間站使用的物理化學(xué)再生生保技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)。其通過(guò)人工建立的封閉受控的生態(tài)系統(tǒng)，為人類(lèi)提供生存所需要的大氣環(huán)境和生保物質(zhì)。它基于生態(tài)學(xué)原理，通過(guò)動(dòng)植物培養(yǎng)、廢水廢物處理、大氣調(diào)控等多個(gè)功能單元的協(xié)同匹配，實(shí)現(xiàn)封閉環(huán)境內(nèi)的大氣、水和食物的高效循環(huán)再生，建立適合人類(lèi)長(zhǎng)期駐留的生命和健康保障體系，旨在大幅減少地面物資補(bǔ)給需求。

試驗(yàn)密閉艙由乘員艙、生物艙、生保艙、資源艙4類(lèi)8個(gè)艙段組成，包括環(huán)境控制、循環(huán)再生、測(cè)控管理3類(lèi)14個(gè)子系統(tǒng)，面積370平方米，容積1340立方米，具備開(kāi)展多人1年以上受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成試驗(yàn)的能力。

試驗(yàn)以氧氣、水、食物和固體廢物循環(huán)的閉合度將分別達(dá)到100%、90%、70%和60%為目標(biāo)，通過(guò)植物培育與管理、廢物處理與回用、水循環(huán)管理和大氣再生與調(diào)控多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)展受控生態(tài)生保技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證。此外，通過(guò)自主研制的環(huán)控生保系統(tǒng)平臺(tái)管理系統(tǒng)和人與環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)，大幅提高了試驗(yàn)中數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取能力，通過(guò)4種數(shù)據(jù)獲取手段，24類(lèi)共1706個(gè)指標(biāo)具備全周期追溯、全周期管理、全周期挖掘能力。

基于能量供應(yīng)、膳食平衡、口味豐富、身體保健等方面考慮，科研人員在艙內(nèi)栽培了5類(lèi)25種植物，其中包括小麥、馬鈴薯、甘薯等糧食作物，大豆、花生等油料作物，生菜、莧菜、小白菜等蔬菜作物，草莓和櫻桃番茄等水果植物，鐵皮石斛、辣木等功能植物。

除受控生態(tài)生保技術(shù)外，試驗(yàn)還將對(duì)人與環(huán)境相互作用規(guī)律進(jìn)行研究，主要包括長(zhǎng)期密閉隔離狀態(tài)下人類(lèi)心理生理變化及相互作用、長(zhǎng)期密閉環(huán)境對(duì)人體節(jié)律與睡眠規(guī)律影響、長(zhǎng)期密閉環(huán)境下睡眠與情緒調(diào)節(jié)干預(yù)等方面研究，對(duì)我國(guó)空間站任務(wù)中航天員心理支持與評(píng)價(jià)、生活物資配置與管理等項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

從2015年5月起，試驗(yàn)面向全社會(huì)招募參試志愿者，經(jīng)過(guò)資格審查、臨床醫(yī)學(xué)、心理及神經(jīng)測(cè)評(píng)、心理會(huì)談共四輪選拔，從2110人中選拔出主備份共8名志愿者。這次進(jìn)艙的志愿者為三男一女，唐永康、仝飛舟為中國(guó)航天員中心科研人員，羅杰、吳世云為社會(huì)公開(kāi)招募。

據(jù)了解，為瞄準(zhǔn)未來(lái)人類(lèi)深空探測(cè)和星際駐留任務(wù)，中國(guó)航天員中心從1994年起開(kāi)展受控生態(tài)生保技術(shù)預(yù)先研究，并于2012年12月在北京航天城內(nèi)成功舉行了2人30天受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成試驗(yàn)。2013年9月，中國(guó)航天員中心和深圳市政府開(kāi)始進(jìn)行軍民融合探索性合作，由深圳市太空科技南方研究院組織、航天員中心提供技術(shù)支撐，共同完成這項(xiàng)試驗(yàn)，并得到中科院生態(tài)環(huán)境研究中心、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華大基因研究院等9家國(guó)內(nèi)單位和法國(guó)國(guó)家空間研究中心、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院、德國(guó)宇航中心等6家國(guó)外單位共同支持參與。

“太空180”試驗(yàn)艙的黑科技:3D食物打印機(jī)

在“太空180”試驗(yàn)的項(xiàng)目中，出現(xiàn)了以制作食物為主的打印機(jī)。它究竟是怎么打印出美食的呢？

俗話說(shuō)民以食為天，這句話即使到了相距遙遠(yuǎn)的外太空，也是一個(gè)真理。記者在星際家園后廚發(fā)現(xiàn)一個(gè)神秘的3D食物打印機(jī)，科研人員將面粉和水分別注入3D打印機(jī)，輕輕一按，月餅就開(kāi)始制作了。

記者：打印月餅難在什么地方？

仝飛舟：主要是調(diào)料、調(diào)水，還有調(diào)溫，必須要達(dá)到一個(gè)最佳調(diào)配比例才能夠成型。

同常見(jiàn)的食物3D打印機(jī)不同，這款3D打印機(jī)可以通過(guò)溫度控制，在原材料出口就進(jìn)行多次加熱，這是整個(gè)食物打印機(jī)的關(guān)鍵。打印的同時(shí)，面粉的香氣已經(jīng)散了出來(lái)。隨后，科研人員將調(diào)好的蓮蓉餡兒放進(jìn)月餅中間，再覆蓋上一層層的面粉，最后，還要印出一個(gè)漂亮的圖案。十分鐘左右，一個(gè)月餅就制作完成了。

3D打印食物最主要的并不是為了美味，實(shí)際上，這是在探索未來(lái)人類(lèi)在太空生存時(shí)，如何能夠最大限度的利用食物的原材料實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)時(shí)間的食物保存?？蒲腥藛T介紹，如果3D食物打印機(jī)真的可以出現(xiàn)在太空家園，就可以節(jié)約大量的物資供給。

試驗(yàn)核心要素：人的健康安全

“太空180”試驗(yàn)的測(cè)試目的之一，是為航天員長(zhǎng)期飛行、外星駐留做好充分準(zhǔn)備。人的健康、安全，是試驗(yàn)的核心要素。

志愿者既是艙內(nèi)試驗(yàn)的執(zhí)行者，同時(shí)也是試驗(yàn)的一部分。研究人在長(zhǎng)期密閉環(huán)境中生理和心理的變化，也是此次“太空180”項(xiàng)目的一個(gè)重要內(nèi)容。在試驗(yàn)開(kāi)始前，科研人員要對(duì)志愿者進(jìn)行各種醫(yī)學(xué)測(cè)試，如心電、腦電、血液等，這些數(shù)據(jù)將與他們未來(lái)艙內(nèi)生活的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析對(duì)比，用來(lái)驗(yàn)證長(zhǎng)期飛行的密閉環(huán)境，對(duì)人的各項(xiàng)生理指標(biāo)的影響。

不僅如此，科研人員還要通過(guò)各種技術(shù)手段，來(lái)為志愿者的生理和心理健康保駕護(hù)航。體育鍛煉是密閉艙內(nèi)保持健康必不可少的一環(huán)。即便是在太空中，都十分重要。除了常規(guī)的跑步機(jī)、自行車(chē)之外，他們還將太極拳引入了體育鍛煉計(jì)劃，研究傳統(tǒng)的體育項(xiàng)目對(duì)特殊環(huán)境下人生理和心理的調(diào)節(jié)效果。除此之外，試驗(yàn)還將引入心理專(zhuān)家，在艙外通過(guò)對(duì)志愿者的觀察，對(duì)他們進(jìn)行心理疏導(dǎo)。

太空生活大挑戰(zhàn)之免水洗浴

星際生活，有很多人們無(wú)法想象的困難和不便。而這些不便利，人類(lèi)究竟能不能適應(yīng)？這些要在地球上盡可能通過(guò)試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。比如地球上很簡(jiǎn)單的一件事情——洗澡，在天上和地下，就要發(fā)生根本的變化。

為了驗(yàn)證人在長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受無(wú)水洗浴的心理變化和生理的適應(yīng)性，“太空180”試驗(yàn)將免水洗浴作為一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目引入。接受挑戰(zhàn)的志愿者將面臨90天無(wú)水洗浴的挑戰(zhàn)。因?yàn)樵谔帐е丨h(huán)境下，水是飄浮在太空中的，因此在太空中宇航員很難享受到地面的這種洗浴模式。此外在太空環(huán)境下，水資源相當(dāng)珍貴，需要循環(huán)利用，所以，國(guó)內(nèi)外都是通過(guò)無(wú)水洗浴的方式，為航天員進(jìn)行身體清潔。