嫦娥三號探測器探訪(fǎng)月球，“嫦娥”和“玉兔”在“月宮”中互拍，人類(lèi)什么時(shí)候也可以在月球上長(cháng)期生存？鮮為人知的是，我國地面隱藏著(zhù)一個(gè)剛建成的“月宮一號”，正在為此做著(zhù)超前準備。

　　“因為月球高輻射和微重力的環(huán)境在地球上極難模擬，目前地面實(shí)驗只是在做生命保障系統的封閉性物質(zhì)循環(huán)實(shí)驗上完善。”負責人劉紅教授介紹，為滿(mǎn)足實(shí)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(jīng)完成了人和植物封閉共存的部分自給自足小型實(shí)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(jīng)通過(guò)了模擬環(huán)境的考驗，等待著(zhù)到月球生長(cháng)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(mǎn)足實(shí)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(shí)候，覺(jué)得人登上月球是不可想象的夢(mèng)，可現在我國也能輕松實(shí)現，很難說(shuō)有一天，人類(lèi)不會(huì )把植物種上月球。”劉紅是北京航空航天大學(xué)生物與醫學(xué)工程學(xué)院空間生命科學(xué)與生命保障技術(shù)中心主任，她對自己的研究很樂(lè )觀(guān)。她多次實(shí)驗的空間生物再生生命保障系統，就是要解決土生土長(cháng)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(lèi)在太空長(cháng)期健康生活，長(cháng)達數月甚至數年？科學(xué)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(chēng)之為受控生態(tài)生命保障系統(CELSS)。

　　這套目前世界上最先進(jìn)的閉環(huán)回路生命保障技術(shù)可以被通俗地解釋為，在月球或火星等太空環(huán)境中，將有限資源進(jìn)行反復處理與再生，從而源源不斷地生產(chǎn)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(shí)從地面向空間補給物資十分昂貴，在美國每千克花費1萬(wàn)-10萬(wàn)美元，而到月球和火星的長(cháng)期空間飛行，幾乎不可能再補給。

　　在科學(xué)家基于空間環(huán)境特點(diǎn)，人工設計建造的密閉微生態(tài)循環(huán)系統中，綠色植物，尤其是蔬菜，承擔了主要節點(diǎn)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(huán)。微生物則擔負著(zhù)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(dòng)物提供部分食品，使食物再生循環(huán)。

　　早在20世紀60年代，載人航天開(kāi)啟之前，俄、美等國就在考慮人類(lèi)未來(lái)在外太空長(cháng)期駐留的生命保障問(wèn)題。建立由植物、動(dòng)物、微生物、人以及其他構成的物質(zhì)流不斷循環(huán)更新的閉路生態(tài)系統，是科學(xué)家努力的方向。

　　但最初開(kāi)展的封閉的BLSS設計和空間應用研究，無(wú)論是在俄羅斯還是美國的實(shí)驗中，綠色植物都是缺席者。

　　擔此重任的是單細胞藻類(lèi)，但俄羅斯科學(xué)家后來(lái)發(fā)現，盡管藻類(lèi)放氧和吸收二氧化碳的能力較強，但吃起來(lái)卻口感差，營(yíng)養單一。如何建立包含糧食蔬菜等高等植物的“太空農場(chǎng)”成了俄美科學(xué)家的研究重點(diǎn)。