中国科学家为未来月球基地做准备

尽管中国尚未有载人登月计划，中国科学家却已开始为建立月球基地做准备。

在北京航空航天大学一座貌似太空舱的实验装置中，三名年轻的研究人员从2月3日至5月20日，在密闭的环境中生活了105天。

三位志愿者出舱前和植物的合影

在这里，他们呼吸着与地球不太一样的空气，喝循环净化水，吃自己培育出来的粮食、蔬菜、水果，还有虫子，不见阳光，做许多科学实验，跟家人和朋友通过网络、电话交流，日子充实又寂寞。

草莓种“月宫”

这个实验装置的学名很拗口：空间基地生命保障人工闭合生态系统地基综合实验装置。

“我们认为中国人首先使用它，应该是在月球上，所以起了个通俗的名字‘月宫一号’。”这项研究的首席科学家、总设计师刘红说。

“月宫一号”是基于生态系统原理将生物技术与工程控制技术结合，构建由植物、动物、微生物组成的人工闭合生态系统，人类生活所必需的氧气、水和食物，可以在系统内循环再生，为人类提供类似地球生态环境的生命保障。

已投入使用的“月宫一号”一期包含了一个58平米的植物舱和42平米的生活舱，可为三名乘员提供生命保障。生活舱内有卧室、饮食交流间、卫生间和废物处理间。

刘红说，“月宫一号”建设的一大难点是密封。整个装置有9扇门，如何让这么多门以及管道、线路都与舱壁密闭曾耗费了很长时间才解决。

由于自然光难以控制，“月宫一号”内全部使用人工光。科学家根据人的营养需求，挑选种植了小麦、大豆、花生等5种粮食，胡萝卜、黄瓜、空心菜等15种蔬菜和草莓一种水果。

小麦不仅供给主要的粮食，也供给主要的氧气。105天舱内的所有氧气可以循环再生约3次。

实验人员105天吃的食物中，55%是系统内生产的，45%是外援食物，主要是肉类。

他们还在“月宫”中饲养了一种肉乎乎的虫子。目前，只有中国在同类实验中使用了能提供丰富动物蛋白的黄粉虫。

2011年美国举行的“人在太空”国际会议上，中国科学家带了一饭盒用辣椒和花椒炒熟的黄粉虫，向同行介绍相关研究，引来一群美国人围观。

一开始他们笑话，怎能吃虫？后来有个勇敢的男生尝了一口，说味道很好，像炸薯条。那盒黄粉虫瞬间就被抢光。

不是地球复制品

“月宫一号”与著名的“生物圈二号”是不同类型的实验。

“以模拟地球生态系统为目的的‘生物圈二号’是失败的，我们不去重复。”刘红说。“我们决不是要复制一个地球。地球生态系统经过几十亿年自然形成，所有生物都是平等的。虽然人自认高贵，但对于地球生态系统来说，人和狗其实没区别。”

“但在我们制造的这个系统中，人就是主宰者，一切都是围绕人来服务的，人吃什么才种什么，根据人对营养、氧气、水的需求，来筛选各种植物、动物、微生物。通过严格的计算，把它们设计到一起。在系统运转时，还会发生一些偏移，所以要人工调控，保证系统的运转。”

生物再生生命保障系统（BLSS）

尽管美俄欧一直在开展相关的关键单元技术研究，但近年来没有开展过大型系统实验。

“很多国家政府认为去外星建立基地还是很遥远的事，没有急于在这方面给予大的投入。但实际上这样一个系统很复杂，里面每一种生物都很复杂，要将这么多生物变成一个生态系统，就越发的复杂，所以需要很长时间不断实验，才能成熟并用到太空中。”刘红说。

与月球生活的差距

“月宫一号”与真正的月球基地，差距主要由月球的六分之一重力造成。未来月球基地的工作人员要适应低重力环境下的活动。

此外，月球上比地球高的辐射加上低重力会导致生物系统发生什么变化，现在科学家还不清楚。

“要弄清这些问题，必须做搭载实验，我们建议有关部门提供搭载机会。我们会构建两个一模一样、迷你的‘月宫一号’系统，一个搭载到月球探测器上，一个在地面上。将搭载的数据与地面的数据做比对分析就可以矫正大系统，这样地面大系统实验数据就可以用到月球上了。”刘红说。

她说，这次实验的目的是验证之前理论方法技术，收获比预期好。但也发现一些问题，下一步要研究改进。

什么是封闭生态系统

封闭生态系统是一种不与外界进行物质交换的生态系统。尽管地球本身无疑符合这个定义，但该术语主要用于描述相对小的人造生态系统。这种系统充满了科学趣味，并有在太空旅行（例如空间站或潜艇）中作为生命支持系统的潜力。严格地说，一个封闭生态系统不是一个通常意义的封闭系统，因为能量（特别是光能和热能）能在也必须在这个系统中进出。

生物圈二号

生物圈二号是具有代表性的封闭生态系统。它位于美国亚利桑那州图森市北部的Oracle地区，是爱德华•P•巴斯及其他人员主持建造的人造封闭生态系统。生物圈二号在持续10个月之后宣布失败。