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中国首次在“太空”种蔬菜
保障人类在外空间自主生活的高级阶段是就地取材的方式，通过利用当地资源生产人类生活所必需的材料。
在地球外建造人类基地，是人类多年的夙愿。虽然达成这个愿望还需要长久的努力，但是人们在这方面的经验却在慢慢地积累着。目前中国科学家的一项阶段性成果，让这个愿望距离现实更近了一步。
12月初，中国航天员中心参试乘员唐永康、米涛结束了在密闭试验舱内进行了30天的实验顺利出舱。这标志着我国首次“受控生态生保系统试验”（以下简称“生保系统”）获得圆满成功。
太空舱空气百分之百由植物提供
“受控生态生保系统”虽然念起来拗口，但是它的内容其实不难理解。生保系统又称生物再生式生保系统，它利用植物的光合作用，一方面为航天员提供所需氧气，同时净化他们呼出的二氧化碳，完全实现大气的自给自足。同时，通过饲养动物为航天员提供动物蛋白。通过微生物，将废物转化为可再用物质。
“这套系统的最大特点是能实现系统内食物、氧气和水等基本生保物质的全部再生，可大大减少地面后勤补给。”中国航天员中心副主任邓一兵介绍。
在模拟太空环境的密闭舱中，唐永康和米涛呼吸的空气就来自于舱内种植的36平方米的植物，其中包含了生菜、油麦菜、紫背天葵、苦菊这4种可食用蔬菜。这些蔬菜不但承担着为2名航天员提供呼吸用氧，并吸收二氧化碳的“重任”，它们同时还担负着向每名航天员提供30到50克新鲜蔬菜的职责。
在这30天的试验中，他们每天早晨6点半起床，每晚11点睡觉，与航天员在太空时一样，他们吃的是航天食品，但不同的是还能吃到新鲜的生菜蘸酱。
据了解，在30天的试验中，密闭舱中的所有氧气均来自于这36平方米的植物，舱内大气的闭合度，也就是自给自足的比例达到了100%。而水和食物的闭合度也达到了85%和15%。
在全部由植物制造的氧气舱中，两位航天员生活得很悠闲，在18平米大的乘员舱，唐永康和米涛在这里做了心理学、中医等方面科学实验，在空闲时，他们还会蹬自行车、练拉力器以及上网等。
自给自足是未来目标
目前，人类在地球外活动还处于补给品主要来自于地球的阶段。“像国际空间站这样的高科技云集的航天器，也并没有做到完全系统内的自给自足。他们使用的是部分再生式生保系统。”中国空间技术研究院研究员庞之浩告诉记者。
据了解，距离地球350多公里的国际空间站虽然补给品等主要来自于地球，但是，比如氧气主要来自于储存在太空舱外的电解水，而电解水所消耗的电力由空间站的太阳能电池板提供。而货运飞船、航天飞机也会定期向国际空间站运送设备和生活资料。
部分再生和完全再生的意义对于人类向太空发展是不可同日而语的。北京大学地空学院焦维新教授告诉记者，人们现在仅仅是到了低地球轨道，建立了国际空间站，可以说还没有完全离开地球。一些物资供给还可以继续依赖地球的供应。人类未来长远目的是向月球、火星乃至更深远的宇宙发展。如果还是需要从地球运送物资，人类永远不能真正在太空中走远。
目前把一公斤的有效载荷送到低地球轨道（距离地球350公里左右，国际空间站的位置），就要花费2万美元。若是送到距离地球38万公里的月球，那么花费还有技术难度更是不计其数，更别提更加遥远的火星。如果还采用从地球补充物资的方式，不管从花费还是技术角度，都是一个不可能完成的任务。
焦维新说，所以这次生保系统的试验成功，是非常有意义的。今后登陆月球，如果仅仅还是登陆，那么就等于重复60年代的美国登月，毫无意义。所以未来的登月，一定是搞月球基地。在这个目的下，这次的实验是很有前瞻性的。因为建造月球基地的基础，就是构建起一个能够全部自给自足的空间。而且这也是为未来探索更远的星球在做准备。
真正应用于太空尚需时日
这次实验的成功，并不意味着我们就拥有自给自足式空间站的制造能力。“小的地球实验室，和遥远的太空环境是有很大差别的。”焦维新说，实验总是可以在局部小环境里得到，而在真实的太空空间中建造，还有很多路要走。
地面试验是第一步的基础，等到建造了空间站，还要到太空去做实验，观察实验的可行性。地面和太空的环境是很不同的。以植物为例，太空中，在失重环境、震动、噪声、辐射等因素的影响下，植物的生长不会像地球一样，像在失重环境下，小麦不再是向上生长，而是伸向四面八方。
此外，焦维新坦言，我国还有很多问题需要解决，比如在太空中，栽培植物用什么营养液合适、什么光照条件以及植物在太空的生长规律等，我们还需要进一步探索。这些都必须要到真正的太空去探索。
“这次的实验会尽量模拟太空环境，但是在地面不可能完全模拟，尤其是失重环境还有辐射等，是不能模拟的。” 庞之浩说，先把原理性的东西在地面搭建起来，真正要工程化还是很复杂的。
实际上，人们有三条途径可以保障人类在外空间自主生活，首先是目前常用的地球补给；其次就是现在正在研究的自给自足的生保系统；而更高级的阶段则是就地取材的方式，通过利用当地资源生产人类生活所必需的材料。
焦维新说，探索宇宙是一项聚集了高精尖科技并且花费巨大的工程。所以未来建造地球外的人类基地，就地取材的方式将是未来的方向。比如在众多星球中，月球的氧元素是最多的，所以人们就要考虑如何利用氢、氧元素合成水，因为即便是自给自足的生保系统，还是需要在前期带上足够的水，而若是就地取材，这个问题就简单很多。在每公斤载荷都异常宝贵的情况下，减少基本生活物资的装载，就能为科研器材的搭载提供更多的空间。
保障人类在外空间自主生活的高级阶段是就地取材的方式，通过利用当地资源生产人类生活所必需的材料。
在地球外建造人类基地，是人类多年的夙愿。虽然达成这个愿望还需要长久的努力，但是人们在这方面的经验却在慢慢地积累着。目前中国科学家的一项阶段性成果，让这个愿望距离现实更近了一步。
12月初，中国航天员中心参试乘员唐永康、米涛结束了在密闭试验舱内进行了30天的实验顺利出舱。这标志着我国首次“受控生态生保系统试验”（以下简称“生保系统”）获得圆满成功。
太空舱空气百分之百由植物提供
“受控生态生保系统”虽然念起来拗口，但是它的内容其实不难理解。生保系统又称生物再生式生保系统，它利用植物的光合作用，一方面为航天员提供所需氧气，同时净化他们呼出的二氧化碳，完全实现大气的自给自足。同时，通过饲养动物为航天员提供动物蛋白。通过微生物，将废物转化为可再用物质。
“这套系统的最大特点是能实现系统内食物、氧气和水等基本生保物质的全部再生，可大大减少地面后勤补给。”中国航天员中心副主任邓一兵介绍。
在模拟太空环境的密闭舱中，唐永康和米涛呼吸的空气就来自于舱内种植的36平方米的植物，其中包含了生菜、油麦菜、紫背天葵、苦菊这4种可食用蔬菜。这些蔬菜不但承担着为2名航天员提供呼吸用氧，并吸收二氧化碳的“重任”，它们同时还担负着向每名航天员提供30到50克新鲜蔬菜的职责。
在这30天的试验中，他们每天早晨6点半起床，每晚11点睡觉，与航天员在太空时一样，他们吃的是航天食品，但不同的是还能吃到新鲜的生菜蘸酱。
据了解，在30天的试验中，密闭舱中的所有氧气均来自于这36平方米的植物，舱内大气的闭合度，也就是自给自足的比例达到了100%。而水和食物的闭合度也达到了85%和15%。
在全部由植物制造的氧气舱中，两位航天员生活得很悠闲，在18平米大的乘员舱，唐永康和米涛在这里做了心理学、中医等方面科学实验，在空闲时，他们还会蹬自行车、练拉力器以及上网等。
自给自足是未来目标
目前，人类在地球外活动还处于补给品主要来自于地球的阶段。“像国际空间站这样的高科技云集的航天器，也并没有做到完全系统内的自给自足。他们使用的是部分再生式生保系统。”中国空间技术研究院研究员庞之浩告诉记者。
据了解，距离地球350多公里的国际空间站虽然补给品等主要来自于地球，但是，比如氧气主要来自于储存在太空舱外的电解水，而电解水所消耗的电力由空间站的太阳能电池板提供。而货运飞船、航天飞机也会定期向国际空间站运送设备和生活资料。
部分再生和完全再生的意义对于人类向太空发展是不可同日而语的。北京大学地空学院焦维新教授告诉记者，人们现在仅仅是到了低地球轨道，建立了国际空间站，可以说还没有完全离开地球。一些物资供给还可以继续依赖地球的供应。人类未来长远目的是向月球、火星乃至更深远的宇宙发展。如果还是需要从地球运送物资，人类永远不能真正在太空中走远。
目前把一公斤的有效载荷送到低地球轨道（距离地球350公里左右，国际空间站的位置），就要花费2万美元。若是送到距离地球38万公里的月球，那么花费还有技术难度更是不计其数，更别提更加遥远的火星。如果还采用从地球补充物资的方式，不管从花费还是技术角度，都是一个不可能完成的任务。
焦维新说，所以这次生保系统的试验成功，是非常有意义的。今后登陆月球，如果仅仅还是登陆，那么就等于重复60年代的美国登月，毫无意义。所以未来的登月，一定是搞月球基地。在这个目的下，这次的实验是很有前瞻性的。因为建造月球基地的基础，就是构建起一个能够全部自给自足的空间。而且这也是为未来探索更远的星球在做准备。
真正应用于太空尚需时日
这次实验的成功，并不意味着我们就拥有自给自足式空间站的制造能力。“小的地球实验室，和遥远的太空环境是有很大差别的。”焦维新说，实验总是可以在局部小环境里得到，而在真实的太空空间中建造，还有很多路要走。
地面试验是第一步的基础，等到建造了空间站，还要到太空去做实验，观察实验的可行性。地面和太空的环境是很不同的。以植物为例，太空中，在失重环境、震动、噪声、辐射等因素的影响下，植物的生长不会像地球一样，像在失重环境下，小麦不再是向上生长，而是伸向四面八方。
此外，焦维新坦言，我国还有很多问题需要解决，比如在太空中，栽培植物用什么营养液合适、什么光照条件以及植物在太空的生长规律等，我们还需要进一步探索。这些都必须要到真正的太空去探索。
“这次的实验会尽量模拟太空环境，但是在地面不可能完全模拟，尤其是失重环境还有辐射等，是不能模拟的。” 庞之浩说，先把原理性的东西在地面搭建起来，真正要工程化还是很复杂的。
实际上，人们有三条途径可以保障人类在外空间自主生活，首先是目前常用的地球补给；其次就是现在正在研究的自给自足的生保系统；而更高级的阶段则是就地取材的方式，通过利用当地资源生产人类生活所必需的材料。
焦维新说，探索宇宙是一项聚集了高精尖科技并且花费巨大的工程。所以未来建造地球外的人类基地，就地取材的方式将是未来的方向。比如在众多星球中，月球的氧元素是最多的，所以人们就要考虑如何利用氢、氧元素合成水，因为即便是自给自足的生保系统，还是需要在前期带上足够的水，而若是就地取材，这个问题就简单很多。在每公斤载荷都异常宝贵的情况下，减少基本生活物资的装载，就能为科研器材的搭载提供更多的空间。