太空中的“生物圈”

刘红 厉海川 鲁妮

当航天员置身毫无生机的太空，太空舱就是他赖以生存的整个世界。在那狭小的空间中，他所拥有的食物、氧气和水都是极为有限的。随着人类探索太空的脚步不断迈进，太空航程不断延长，逐渐需要以年为单位来计量。传统的携带式和物理化学再生式生命保障系统，似乎已经难以支持更加长时间、远距离的太空任务。

所以，在太空这无垠的“生命荒漠”上，我们该如何打造一片生生不息的绿洲？

目前最可靠的答案是：生物循环再生。循环让有限的资源可以得到近乎无限的利用，正如地球上相对稀薄的氧气因物质循环的存在，四亿年中持续滋养着万物生长，倘若在太空舱中打造一个动态平衡的生命循环系统，它将在更加漫长的太空飞行中稳定保障航天员的生存需求。

生物再生生命保障系统（BLSS）是载人深空探测的十大关键技术之一，由于其较高的复杂度与难度，急需深入系统开展研究。在我国载人深空探测的战略背景下，北京航空航天大学的刘红教授带领团队建立了“月宫一号”空间基地生物再生生命保障系统地基综合实验装置。这是一个植物、动物、微生物共存的人工闭合生态系统，实验期间与外界隔绝物质交换，而是在系统内循环再生航天员的太空生活所必需的食物、氧气和水，为航天员提供类似地球生物圈的生命保 障。

这种继携带式、物化再生式的生命保障系统后的第三代生命保障系统，具有包括但不限于以下3个显著优势。……