刘红。

人物简介

刘红:“月宫一号”总设计师兼首席科学家,国际宇航科学院院士,北京航空航天大学生物与医学工程学院环境生物学与生命保障技术研究所所长 

习近平总书记指出:探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。航天梦是强国梦的重要组成部分。——题记

2018年5月15日9时许,在众人的热烈掌声中,封闭了整整370天的“月宫一号”实验舱舱门缓缓打开。4位“航天员”踏出舱门。他们手里还拿着亲手在“月宫”里种植收获的大豆、油菜、胡萝卜、西红柿等粮食蔬菜水果。

至此,“月宫一号”圆满完成了世界上时间最长、闭合度最高的模拟实验“月宫365”实验。

作为“月宫一号”总设计师和首席科学家,刘红教授说,未来,希望微型化的“月宫一号”可以在月面、火星表面开展小型生物再生生命保障系统试验,通过天地对比分析,获得矫正参数和模型,为未来应用于人类探测月球、火星打下坚实的技术基础。 

2017年10月4日,“月宫365”实验志愿者在舱内展示自制月饼和节日祝福。(史越摄)

两次重大实验——

105天和370天

被誉为“航天之父”的前苏联科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基有一句名言,“地球是人类的摇篮,但是人类不能永远生活在摇篮里。”

瞄准国家载人深空探测重大需求,刘红教授及团队正在做的就是在“月宫”里模拟一个与地球媲美的“微型生物圈”,实现航天员在远离地球的太空长期生活的目标。

据介绍,“月宫365”实验的闭合度水平超越了月宫团队2014年创造的世界纪录,达到了98%。

刘红教授说,在一期实验圆满完成的背景下,在系统闭合度、实验周期等问题上,每做出一点突破,都凝结着科研工作者夜以继日的付出。

此次“月宫365”实验于2017年5月10日开始,在370天的实验过程中,“月宫一号”团队进行了包括不同代谢水平乘员组的冲击实验、故障模拟实验和遮窗、延长任务期限心理实验等多项实验内容,实现了闭合度和生物多样性更高的四生物链环人工闭合生态系统(人-植物-动物-微生物)的长期稳定循环运转,且保持了人员身心健康。

回拨光阴指针,2014年5月20日,同样是值得记住的一个日子。这天,“月宫一号”成功完成了我国首次长期高闭合度集成实验,密闭实验持续了105天。这是我国第一个、世界上第三个月球基地生命保障人工闭合生态系统地基实验装置(世界上只有美国和俄罗斯掌握该技术),也是世界首个成功的四生物链环人工闭合生态系统。这次实验系统总的闭合度达到了97%,也就是说人所需要的所有物质97%是循环再生的,只有3%是外援的,主要是肉类。

实验成功后,刘红教授体会了生命中“极大的满足感”,“那一刻,觉得这一生过得真值。”

刘红教授说,我们的研究从2004年开始到2014年十年整,十年来很多青年才俊都投入到这项工作中。这次实验有人出名了,有的人没有出名,有的人留给这项事业的影像,永远是一个背影。但是大家都一样高兴,为什么?因为我们不是为了出名,而是为了梦想!

2018年5月15日,“月宫一号”总设计师、“月宫365”实验首席科学家刘红教授报告实验情况。(宋超摄)

 从零开始——

一个关于星空的梦想

刘红教授从小就是一个“追梦人”。小时候她喜欢数星星、看月亮。夏夜纳凉时,她会昂起脑袋,指着月亮说这个斑点可能是一棵树,那个斑点可能是一个人。直到2004年,作为北京航空航天大学教授的她,才知道原来自己要做的,就是探索孩提时代有关星空的梦想。

这个“月球梦”真的很遥远。因为,一切都要从零开始。刘红教授一遍遍做实验,同时如饥似渴地大量翻阅俄文文献,从有限的相关材料中发现的每一点“蛛丝马迹”都能让她兴奋。

秉承“站在巨人的肩上才能看得更高走得更远”的理念,多年来,刘红教授带领团队成员走访参观了世界上著名的生物再生生命保障系统,如俄罗斯BIOS-3,美国生物圈2号,日本CEEF以及火星500等。每一次旅程都让团队成员无比震撼。刘红教授的激情与梦想点燃了团队,他们将这种情感投入到缜密的科研之中。

在刘红教授的带领下,“月宫一号”团队坚持不懈努力钻研,系统开展了从单元关键技术到系统基础理论与方法的研究,解决了一个又一个关键技术和理论问题,攻克了一个又一个科研难关,建立了生物再生生命保障系统理论和技术体系,形成了一套完整的生物再生生命保障系统设计构建方法。

“月宫一号”是为测试月球基地的生命保障系统而设计,要将它变为现实,光靠理论和数据是不行的,得有场地,有经费,有人力物力的全套支撑。可以说,“月宫一号”的论证、立项、选址、建设,每一步都不易。十年磨剑筑“月宫”,终于,2013年冬天,“月宫一号”建设完成并成功试运转。

从“没人相信”到两次“成功实验”,刘红教授团队使我国“闭环回路生物再生生命保障技术”达到了世界一流水平。

据刘红教授介绍,经过升级后,如今的“月宫一号”由1个综合舱和2个植物舱组成,总面积160平方米,总体积500立方米,可实现4人所需的全部氧气和水、大部分的食物在系统内循环再生。

在这个鲜有人关注的领域钻研十几载,刘红教授不觉得苦。她说“有梦想的人是幸福的”,而在生物再生生命保障技术领域孜孜以求地不停探索,就是她的“幸福”。 

月宫一号。(“月宫一号”团队提供)

空天报国——

“我这辈子就要做这个”

1987年,刘红毕业于南京理工大学环境保护专业获学士学位。1989年,因为治学严谨,加之俄语基础好,刘红成为公派留学生到莫斯科大学留学。

1994年,刘红从莫斯科大学获得环境保护专业博士学位回国后,一直在环境与生态领域探索。1998年,由美、俄、日、加等16国合作的国际空间站开始建设时,我国就希望积极参与国际空间站计划,但是掌握主导权的一些国家为了防止航天技术的扩散,拒绝中国加入。

看到苏联在上世纪七十年代研发出的“生物再生生命保障系统”,刘红的心如同被撞到一般,她终于找到了自己的兴奋点:我这辈子就要做这个!实验若能实现高度闭合、甚至完全闭合,人类在地外生存就会解决时间、资源等一系列问题。

自此,刘红和团队开始了漫长的探索之旅。

从一个当初没有多少人看好的梦想,到最终打破世界纪录,成为国人骄傲,刘红教授践行着北航人“空天报国、敢为人先”的精神,也践行着新时代党和国家对留学人员在实现中国梦的伟大征程上贡献智慧和力量的深深期许。

“高尚赤诚的爱国情怀、创新开拓的科研精神、团结敬业的奉献胸襟”,刘红教授带领的“月宫一号”团队当得起这样得赞美,并获得多项荣誉。曾获得“2014北京榜样”特别奖,2014年被评为“新中国65年十大引智成果”之一,入选2015年度“中国高等学校十大科技进展”。

刘红教授的研究团队还与俄罗斯科学院从事此方向研究的主要研究所科学家建立了密切、实质性的合作关系,成立了“中俄深空探测生命保障技术研究中心”。每年引进俄罗斯、美国、加拿大、日本等专家来华讲学与合作,进行广泛的学术交流与合作,博采众长,吸收国际上各主要研究单位的经验。

对于将来的科研,刘红教授很有信心:“以终点为起点,我们仰望星空永不止步!”(王淑霞编辑)