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人造生物圈

人造生物圈是一種受控生態生保系統集成實驗平台，它被用於測試人類是否能在以及如何在一個封閉的生物圈中生活和工作，探索在未來的太空殖民中封閉生態系統可能的用途。實現遠距離或長時間的載人深空探測、地外星球定居。首先要保障的就是航天員的人體循環。2012年12月初，中國首次完成受控生態生保系統密閉試驗。

人造生物圈詞條簡介

2012年12月1日^[1] ，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。這次試驗成功標誌着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。^[2]

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。這個艙室的佈局與“筒子樓”房間幾乎相同。

進門左手邊是醫監醫保設備，乘員還可以在這裏用餐。緊挨着的是一台跑步機，旁邊還放着拉力器和有氧訓練儀等。右手邊是兩張雙層牀，上面是牀鋪，下面裝有寫字枱，參試乘員就在這裏上網、看書。挨着牀鋪的，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。這裏種植的蔬菜並不像農田裏一樣種在土壤上，而都採用無土栽培和滴灌技術。^[2]

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，每天參試乘員上牀休息後，艙內氧氣含量就會明顯升高。而早上唐永康、米濤起牀開始刷牙時，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。

人造生物圈

本次試驗選擇的生菜等四種蔬菜的氧氣轉化效率最優，也就是説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，衞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。

生物圈

中國航天員中心計劃將建設更大規模的太空生態園，可以滿足最多8人、數月乃至數年的物質閉合循環試驗研究，為將來建立月球或火星基地生命保障系統提供技術支撐。

未來的生態園和外星基地中還會種小麥、養動物。航天員可以親手收割並把小麥磨成麪粉，製成麪包、饅頭，還可以包餃子。”

未來可在太空中養殖的動物，而太空中養殖的動物，將優選無異味兒的水生動物，入選的魚類等還要少骨、少刺、生長快，最好全部都能食用，為航天員提供動物蛋白質。泥鰍、海蔘等都是目前的備選品種。^[2]

參考資料

詞條統計