生物圈，地外星球的生存方式

塵蕭

1995年3月22日，俄羅斯宇航員波利亞科夫創(chuàng)造了人類在太空連續(xù)生活和工作最長時(shí)間的世界紀(jì)錄，這段長達(dá)437天17小時(shí)58分的太空停留紀(jì)錄至今無人能破。在這14個(gè)月漫長的太空生活中，波利亞科夫吃的每一粒食物，都需要飛船從地面運(yùn)送，而用火箭發(fā)射1千克物體到太空的成本大于7萬人民幣，因此他在太空每日的開銷都是一筆天文數(shù)字。

如果人類在未來進(jìn)行更長時(shí)間、更遠(yuǎn)距離的太空探索，如構(gòu)建月球基地、火星基地，由于路途遙遠(yuǎn)，僅依靠攜帶或物理化學(xué)再生方式滿足生命保障需求，無論從技術(shù)還是成本都難以實(shí)現(xiàn)。因此若想要在地外星球生存，就需建造密閉生物圈，提供足夠人類生存所需的氧氣，處理人體代謝的二氧化碳與排泄物，并生產(chǎn)足夠的水與食物。

說到這里，有讀者可能會(huì)說，種植植物可以滿足上述所有條件。沒錯(cuò)，構(gòu)建這樣的生物圈，高等植物作為自養(yǎng)單元，不僅可通過光合作用吸收人員、微生物等異養(yǎng)單元釋放的二氧化碳，產(chǎn)生氧氣，其自身還可生產(chǎn)果實(shí)，供人員食用，與此同時(shí)，植物的蒸騰作用可以產(chǎn)生水。但這一切說起來簡單，實(shí)現(xiàn)起來卻沒那么容易。

2014年5月20日，由北京航空航天大學(xué)劉紅教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的“空間基地生命保障人工閉合生態(tài)系統(tǒng)地基綜合實(shí)驗(yàn)裝置”，即“月宮一號(hào)”成功完成了長期多人密閉實(shí)驗(yàn)。3名艙內(nèi)實(shí)驗(yàn)志愿者結(jié)束了長達(dá)105天的密閉環(huán)境生存測試，成功地驗(yàn)證了“月宮一號(hào)”系統(tǒng)技術(shù)的可行性，滿足了人在密閉環(huán)境內(nèi)所需的多項(xiàng)生存條件。……