京航空航天大學教授劉紅
❶ 地球比月球多了哪些輻射途徑
首先很感謝眾多回答者的支持和理解，我作為在讀博士生，也就是「月宮一號」課題組的一員，我可以很負責人的告訴您：這個研究的意義不僅在於為密閉的生物再生生命保障系統提供可靠的技術支撐，為將來人類探索月球和長期深空探測等奠定一定的基礎，而且為我國在世界上此類研究做出了重大突破，「月宮一號」可以算是中國人的驕傲~系統正式密閉運行前我們邀請了全球相關專家，包括美國生物圈2號的工程師和參試者，還有俄羅斯BIOS3相關專家，一起討論會遇到的問題和解決方案，他們對於我們導師做出這樣的系統都感到震驚，我們老師是個非常敬業拼搏的女老師，我們課題組全體二十多位成員為了建立這個系統已經有近一年來無任何周末和節假日，包括過年都是集體留守學校~~還有我必須尊敬的的幾位受試志願者，他們都是為了一個共同的「中國人月球夢」無私的奉獻，整整90天的3人密閉實驗，如果成功的話算是世界領先水平了~請大家多點支持和理解~——————————————————————————————————補充下：月宮一號搭建意義（摘抄導師科學網博文）
宇航員要離開地球，在遙遠的太空中生存，離不開氧氣、水和食物。
在我國神舟系列飛船、國際空間站、蘇聯/俄羅斯和平號空間站中，通常會攜帶全部物資，或通過物理化學方式再生氧氣和水，而宇航員吃的食物只能一次性攜帶充足，不能再生。然而，如果人類在不遠的未來，進更行長時間、更遠距離的太空探索，例如構建月球、火星基地，由於路途遙遠，食物完全通過攜帶儲存供給，或進行地面定期補給將變得十分昂貴且很難實現。因此，僅僅依靠攜帶或物理化學再生方式滿足生命保障需求，載人深空探索幾乎不可能實現。
解決辦法是依靠「生物再生」的方式，在月球、火星基地，或是飛向火星的飛船中，構建一個類似地球生物圈的小型生態系統。科學家們把這樣一個小型生態系統稱為「生物再生生命保障系統」。「生物再生生命保障系統」是基於生態系統原理將生物技術與工程式控制制技術有機結合，構建由植物、動物、微生物組成的人工生態系統，人類生活所必需物質在系統內循環再生，為人類提供類似地球生態環境的生命保障。
在這樣一個系統真正飛向太空之前，我們需要在地面構建一個一模一樣系統，進行一系列實驗研究，為將來人類真正在太空居住提供保障。因此，北京航空航天大學生物與醫學工程學院環境生物學與生命保障技術實驗室劉紅教授研究團隊，集成近10年來的研究成果，構建了我國第一個、世界第三個生物再生生命保障地基有人綜合實驗系統——空間基地生命保障人工閉合生態系統地基綜合實驗裝置「月宮一號」。目前正在開展105天密閉有人實驗，今後還將擴建並陸續開展系列有人實驗，為月球基地等深空探測活動提供技術支撐。
「月宮一號」是一個密封的系統，也就是說，在實驗運行期間，與外界不發生氣體交換。已建成並投入實驗的「月宮一號」一期包含了一個植物艙(58平米，三層立體栽培，種植面積69平米）和一個綜合艙（42平米），可以為3位志願者提供生命保障。
參與「月宮一號」105天試驗的志願者
在「月宮一號」的生物再生生命保障系統中，栽培了糧食作物、蔬菜和水果，飼養了動物（黃粉蟲），還有微生物來降解廢物。植物不僅能夠給宇航員提供食物，還可以通過光合作用產生氧氣、通過蒸騰作用獲得純凈的飲用水。植物中人不吃的部分，比如作物的秸稈、蔬菜的根和老葉敗葉，可以被用來飼養動物，為宇航員提供優質的蛋白和更合理的氨基酸配比。最後，剩下的植物不可食部分，人的排泄廢物，廚余/生活垃圾，被送進微生物降解環節，微生物可以分解被固定的碳，變成二氧化碳進入到空氣中重新被植物利用進行光合作用；從尿液中回收水和氮素以及經過生物凈化後的衛生廢水，用於灌溉培養植物。植物吸收了這些廢物處理產生的二氧化碳和水，又可以不斷生長出新的食物。這樣，就形成了「月宮一號」里物質的閉合循環。
生物再生生命保障系統中的物質循環
問答
1. 「月宮一號」中的志願者每天吃什麼？
在「月宮一號」中，種植了五種糧食作物，十五種蔬菜作物，一種水果（草莓），飼養了動物（黃粉蟲）。志願者可以用自己種植並收獲的小麥磨成麵粉，製作成包子、花捲、饅頭、烙餅或者麵包。收獲各種蔬菜、加上和外部供給提前儲存的肉類，烹飪成美味菜餚。黃粉蟲可以炒熟後直接食用，也可以磨成粉，加到麵粉里製作成麵包。在「月宮一號」中，食譜按照人對熱量和各種營養的需求進行了科學合理的設計，每個人的營養都很均衡。
2. 志願者在「月宮一號」中做哪些事情？
首先，為了保障系統的正常運行，維持氣體和物質的平衡，志願者要按照規程定期收獲/種植植物，日常維護植物培養系統，保證處理各種廢物（植物不可食生物量（如小麥秸稈等）、人類排泄廢物、衛生廢水等）的設備正常運轉，培養動物（黃粉蟲）；用艙里收獲的食材製作一日三餐。並對水、食物等各種物質的消耗進行計量和登記。
除了維持系統運轉工作和日常起居、個人清潔，志願者們還有一系列其他工作：由於「月宮一號」是一個試驗系統，每天都有一系列實驗要開展，包括採集植物、微生物、各種廢物等樣品，進行各種測試，對微生物風險進行監測和防控等，都是他們的工作內容。為了乘員的安全和健康，還要進行生理參數的監測，鍛煉身體。當然也有休息娛樂時間，可以做自己喜好的事情，看書，上網，彈琴等。
3. 志願者的排泄廢物如何處理?
在「月宮一號」中有三套水處理系統，分別用於處理空氣冷凝水、衛生廢水和尿液，有一套固體廢物處理系統。尿液處理系統能夠從尿液中回收水和氮素，循環用於培養植物，植物的蒸騰、蒸發作用產生的水蒸氣被冷凝經過冷凝水凈化系統處理後獲得純凈的飲用水。固體排泄物則進入固體廢物處理設備，與植物不可食生物量一起共發酵成為二氧化碳、水和可用於植物栽培的類土壤基質，好氧發酵過程中微生物代謝可以去除糞便的氣味、高溫可殺死人體內的病原菌等。
4. 植物艙里有哪些植物？
在月宮一號I期實驗中種植了五種糧食作物（小麥、大豆、花生、油莎豆、玉米），十五種蔬菜作物（包括胡蘿卜、黃瓜、四季豆、豇豆、紫油菜、奶油生菜、紫葉生菜、油麥菜、馬齒莧、莧菜、空心菜、小蔥等），一種水果（草莓）。
5. 季節性的植物比如小麥，吃完了怎麼辦？
在月宮一號中，小麥是分批次栽培的，既保障了連續不斷的食物供給，也能保障O2的穩定供給。小麥從幼苗生長到收獲階段，每個階段吸收二氧化碳和釋放氧氣的能力各不相同，分批次能夠使得植物艙內始終包含各個生長階段的小麥，從而保障氣體的持續平衡和穩定。
6. 如何實現植物的傳粉？
所篩選的作物大多數為自花授粉的植物，對於特殊的異花授粉的植物——草莓，進行人工授粉，其他一般的異花授粉植物，在植物培養架上設置的風扇產生氣流可以幫助成完成傳粉。
志願者對草莓進行人工授粉
7. 怎樣將人和動物呼出的CO2供給植物，怎樣把植物產生的O2給人和動物呼吸？
植物艙與綜合艙之間存在氣體的交換，來自植物艙富含氧氣的空氣經過過濾等凈化後進入綜合艙，而綜合艙富含二氧化碳的空氣則經過凈化後進入植物艙。
8. 怎麼維持氧氣和二氧化碳達成平衡？
在建立「月宮一號」之前，北航環境生物學與生命保障技術實驗室劉紅教授團隊近10年來深入系統開展了空間基地生命保障人工閉合生態系統基礎理論與關鍵技術研究。研究人員對各個生物單元（人、動物、植物、微生物）與生命活動和呼吸相關的各種參數進行了嚴格的測試和計算，建立了「月宮一號」中採用的生物再生生命保障系統的數學模型和計算機模擬模型，並建立了一套完整的系統設計計算方法，對系統進行設計計算和模擬，確保各個生物單元配置比例合理，能夠實現氧氣和二氧化碳的平衡。同時在實驗過程中監測氧氣和二氧化碳，反饋調節生物單元的培養條件參數，改變氧氣和二氧化碳的產生速率，從而實現氧氣和二氧化碳的平衡調控。
附：回答各位博主留言中的共性問題
1.關於「月宮一號」系統與「生物圈2號」的區別
① 生物圈2號的目的是模擬地球生物圈，設計人員將地球的大部分生態系統類型按照比例放到系統內部，雖然生物物種豐富，系統復雜且體積龐大，但是與地球生物圈相比還是非常的簡單，依靠其自身不能實現平衡。而人們對這些自然生態系統尚不能精確量化，因此沒能實現對其進行人工調控。「月宮一號」目的是為了提供地外生命保障，所有的生物部件（動物、植物、功能微生物）都是經過篩選並進行大量實驗研究，實現精確量化，系統是在此基礎上經過定量計算設計完成的，因此系統可以實現人工控制。
② 生物圈2號更像一個巨大的密閉玻璃溫室，內部環境條件（光照、溫度）受到外界天氣的影響變化較大，系統內部生物過程（例如植物的呼吸、光合）不易控制，從而影響系統內部氣體再生、物質流動。月宮一號為不銹鋼結構的密閉艙系統，植物所需的光能來自於人工光源（LED），且系統內部溫濕度可人工調控，因此生物過程更易於控制，從而有利於控制系統穩定。
③ 生物圈2號內部的農田生態系統大量使用了亞利桑那州的土壤，土壤中帶有大量微生物，且其中的有機物非常有利於微生物生長，為了凈化系統中的空氣，設計了將空氣用鼓風機鼓風通過土壤層，利用土壤凈化空氣，土壤中的微生物瘋狂消耗空氣的O2，造成了內部的氣體失衡。月宮一號內部的空氣凈化由空氣凈化器完成。
④ 在結構材料上：生物圈2號的設施大量使用了混凝土，混凝土吸收了大氣中的CO2，從而導致系統CO2損失。而月宮一號艙體內壁整體為食品級不銹鋼無縫焊接，不會發生CO2被固定的現象，也不會釋放氣體。
⑤ 生物圈2號體積203880m3，滿足8個人的絕大部分生命保障物資，而月宮一號體積300m3，滿足了3人的絕大部分生命保障物資。
⑥ 生物圈2號實驗雖然失敗了，但是其工作的意義還是非常大的，它告訴我們雖然生物圈2號足夠復雜和龐大，但是與地球生態系統相比還是非常簡單，要讓這樣簡單的自然生態系統自調節實現平衡是不可能的。
❷ 月宮的樣子月宮裡面有什麼設計
「月宮一號」總設計師講：月宮里的工作和生活是什麼樣的
從地面上騰空飄起，離開蔚藍色的地球，讓我們來到月球基地——「月宮」。
劉紅，教授，課程領銜教師，「月宮一號」總設計師、首席科學家，國際宇航科學院院士、俄羅斯自然科學院外籍院士，曾獲2019年「全國五一巾幗獎章」「全國優秀教師」等榮譽。
同屬「月宮一號」團隊的謝倍珍副教授、付玉明副教授、胡大偉講師、劉慧博士團隊曾獲得2019年「中國青年五四獎章」（集體獎），多次被《新聞聯播》節目報道。
❸ 有哪些從北航走出的航空航天領域的領軍人物
北航抄作為985/211高校，同時也入選了「雙一流高校」，好專業自然不少。北航一直堅持 空天信綜合發展，同時大力發展醫工結合。航空航天自然是北航的王牌專業，航空飛行器設計，航空發動機設計，航天器設計，儀器光電專業，都是北航一直以來的王牌專業和院系。其次，北航的計算機、軟體和自動化學科，在全國都是位列前茅的，尤其是計算機，號稱清華第一，北航第二，這個學院也是每年轉專業的熱門學院，沒有之一。北航近年來一直在發展醫工結合專業，和航空總醫院以及北京的好多高水平醫院達成合作協議，勢頭也不小，將來應該也會有很好的發展。
❹ 「月宮一號」的建造有什麼意義
據悉，「月宮一號」是北京航空航天大學建立的空間基地生命保障人工閉合生態系統地基綜合實驗裝置。基於生態系統原理將生物技術與工程式控制制技術有機結合，構建由植物、動物、微生物組成的人工閉合生態系統，人類生活所必需的物質，如氧氣、水和食物，可以在系統內循環再生，為人類提供類似地球生態環境的生命保障。
為了應對外太空中重力、電磁場、輻射等對生物系統產生的影響，預計未來十年到十五年，研究團隊將設計出兩個很小的「月宮一號」，裡面有不同的生物。
他們希望小型「月宮一號」能藉助我國的載人航天系統實現搭載並進行相關實驗。
讓我們期待著這一天早日到來！
也讓我們祝福祖國早日實現自己的「航天夢」
❺ 太空中沒有空氣水稻辣椒黃瓜番茄是怎樣生長的呢
中國空間站里的食物還是很豐富的，比如魚香肉絲、宮保雞丁、紅燒肉等，速食又美味。可總吃這種速食終究不是長久之計，隨著人類在地外星球不斷「開疆拓土」，「如何在太空種菜」變得越來越重要。
為什麼要種菜？既然空間站有那麼多好吃的，為什麼還要在太空種菜呢？
最大的問題是運輸成本。目前，國際空間站每人每天要消耗1.8千克的食物和包裝，如果一個4～5人小分隊要去火星探索三年（目前的火星單程飛行大約需要半年以上），就要將近10噸的食物，會給飛行帶來很大的負擔。
其次是食物的保質期。假設的三年火星探索要求食物保質期至少在三年以上，而隨著時間流逝，食物的質量與口感都會快速下降——也許第一年味道還不錯，但第三年吃起來就不對勁了。
將太空食品在22℃環境下保存五年，每年檢測其營養成分都會發生變化：在第一年中，大多數食物的維生素A、維生素C、葉酸、硫胺素都會大量降解。如果不盡快解決這個問題，百年前水手們得的壞血病就可能在未來的航天員身上重現——航海時代的壞血病，就是因為長時間出海無法吃到水果蔬菜造成的。
除了食物補給，太空種菜其實也是構建人造生態系統的重要一環：植物種植可以幫助回收廢水、製造氧氣、凈化空氣，等等。
在太空種菜很難如果真的要在太空種菜，還是有不小的困難。
最直接的一點就是太空的失重環境。火星上重力只有地球的不到三分之一，月球、空間站的重力會更小，這也導致生長激素的分布、植物生長的方向都會有所改變。
比如在太空軌道和地球上分別種植擬南芥，就會發現太空中植物生長更慢，根部細胞更小。同時，根部生長還有一種獨特的波動，根更短，形態也更「扭曲」。
同時，太空中持續存在的輻射還可能造成植物的DNA突變，這些突變可能對植物的萌芽、生長或繁殖產生影響。
此外，地球上培育農作物需要的陽光、水分、土壤、肥料，在太空培育中也一個不能少。陽光可以用人造光源代替，水分可以使用太空艙的水循環系統，而土壤就成了最關鍵的問題。
雖然火星土壤中含有絕大部分植物所需要的物質，但是缺乏植物必需的活性氮，需要加入固氮細菌來輔助植物生長。否則，植物難以開花結果。
科學家在種菜上各顯神通為了克服太空種菜的困難，各國科學家們可謂是「八仙過海，各顯神通」。
早在1971年，蘇聯就開始嘗試在太空中種植小麥、蘿卜和洋蔥。經過幾十年的嘗試，美國、俄羅斯的科學家已經實現小麥、油菜、豌豆等多種植物的太空栽培。如今，國際空間站已經種植了生菜、大白菜等作物，宇航員品嘗了這些太空蔬菜，認為「味道不一般」。
而中國自己的空間實驗室，也在嘗試著蔬菜的種植。2016年發射的「天宮二號」空間實驗室里，就種植了生菜。通過各項檢測，科學家發現，優化了澆灌方式和肥料後，「天宮二號」里的生菜長得甚至比地球上的還好一些。2019年，研究者又在「天宮二號」上種下了擬南芥和水稻，來探究太空環境對作物生長的影響。
未來的太空農場那如何構建完整的生態系統，讓未來的太空旅行可以實現自主供給氧氣、水和食物呢？這也是未來太空農場的構想。
事實上，早在20世紀六七十年代，研究者就開始嘗試搭建這種「人造生物圈」，可惜都以失敗告終。所以，科學家退而求其次：構建了一個與外界有一定關聯的系統（比如電力、能源等），也就是目前國際空間站正在使用的受控生態生命支持系統（簡稱CELSS）。
這個系統要求植物可以產生足夠的氧氣，同時這些植物還要滿足人們在太空中的日常食物需求，並能利用人們產生的尿液、糞便等廢棄物。
北京航空航天大學的劉紅教授團隊就曾搭建了受控生態生命支持系統——「月宮一號」。在2017年至2018年，八名志願者依次進入「月宮一號」，生存了370多天，實現了世界上時間最長的密閉生存實驗紀錄。這為未來的探月基地搭建，提供了極佳模板。
❻ 月宮365志願者駐留時間已創下世界紀錄了嗎
據報道，26日上午，在北京航空航天大學進行的「月宮365」實驗舉行了第二次換班儀式，截止目前「月宮365」志願者駐留時間達到200天，已經創下新的世界紀錄。
據「月宮一號」總設計師、北京航空航天大學教授劉紅介紹，「月宮365」實驗的主要任務是研究一個生物系統如何實現為不同代謝水平的乘員組提供生命保障，並保持系統穩定。自實驗開始的260天以來，「月宮一號」總體運行情況穩定，各儀器設備工作正常，艙內各種蔬菜糧食作物生長良好，在艙內駐留200天的四名志願者各項生理指標記錄准確。
據了解，在此次換班的第二組志願者將與此前曾進駐實驗艙內的第一組志願者進行工作交接，第一組三名志願者將入艙完成接下來第三階段為期105天的實驗，在第三階段實驗中，志願者除日常工作之外，還需要針對各種突發故障進行研究，以進一步測試「月宮一號」的耐沖擊性。
網友紛紛表示，為志願者的付出點贊！
❼ 月宮一號實驗已打破世界紀錄了嗎
據報道，「月宮一號」是北京航空航天大學劉紅教授團隊建立的空間基地生命保障人工閉合生態系統地基綜合實驗裝置，中方實驗人員已經打破世界紀錄。
希望月宮一號可以為探索外太空提供更多的科學依據！
❽ 劉紅的介紹
劉紅，女，教授，博士生導師，俄羅斯自然科學院外籍院士，國際宇航科學院院士1。1994年獲莫斯科大學環境保護專業博士學位，回國後先後在中國礦業大學、中國農業大學、北京師范大學等多所高等院校任教。2001年任教授，2004年起任職於北京航空航天大學。現任北京航空航天大學生物與醫學工程學院教授，生物與醫學工程學院空間生命科學與生命保障技術中心主任，環境生物學與生命保障技術實驗室主任，月宮一號總設計師。
❾ 劉紅的人物介紹
劉紅，女，教授，博士生導師。
1987年畢業於南京理工大學環境保護專業獲學士學位，1994年獲莫斯科大學環境保護專業博士學位，2004-09年赴加拿大、日本、俄羅斯等國訪問或合作研究。
1994年博士畢業回國後先後在中國礦業大學、中國農業大學、北京師范大學等多所高等院校任教。2001年任教授，2004年起任職於北京航空航天大學。現任北航生醫學院空間生命科學與生命保障技術中心主任。
劉紅教授的科研團隊以對我國深空探測發展具有重大意義的生物再生生命保障系統（BLSS）為主要研究方向；同時面向國民經濟主戰場，開展水污染控制與資源化生物技術及理論、生物能源和生物過程的研究。
劉紅教授創建了環境生物學與生命保障技術實驗室，對生物再生生命保障系統開展了系統深入的研究工作，領導進行了我國首次有人參與的生物再生生命保障系統地基實驗，主編出版了我國首部關於生物再生生命保障系統的專著《生物再生生命保障系統理論與技術》。劉紅教授的研究團隊與俄羅斯科學院從事此方向研究的主要研究所科學家建立了密切、實質性的合作關系，成立了「中俄深空探測生命保障技術研究中心」。每年引進俄羅斯、美國、加拿大、日本等專家來華講學與合作，進行廣泛的學術交流與合作，博採眾長，吸收國際上各主要研究單位的經驗。同時，積極參加國際空間科學大會（COSPAR）、人在太空等涉及該領域的重要國際會議，及時掌握國際發展動態，交流所取得的學術成果。擔任了2010年37屆國際空間科學大會的F4.3（閉合生命保障系統模擬）專題會議主要科學組織者，2009年「人在太空」的專題會議主席，並在「COSPAR大會」上多次做邀請報告。
劉紅教授首次提出了利用人大腸內有機物生物發電為人體植入式設備供電的方法，並開展了系統研究。系統開展了超聲波強化污水生物處理的理論與技術研究，微生物燃料電池產電機制和工藝研究。
劉紅教授所領導的研究團隊先後承擔了國家國際合作重大、重點課題、國家863課題、國家水污染控制重大專項課題、國家自然科學基金等項目。在國際、國內重要學術刊物和學術會議上發表論文80餘篇，獲得國家發明專利授權6項；編著出版專著2部；獲北京市科學技術一等獎1項，二等獎各1項。 1983 – 1987南京理工大學環境保護專業學士學位
1989 – 1994莫斯科大學環境保護和自然資源合理利用專業博士學位
1994 – 1996中國農業大學資源與環境學院博士後 1987– 1989中國礦業大學環境保護專業助教
1996 – 2001中國農業大學資源與環境學院副教授
2001 – 2004北京師范大學環境學院教授
2004 – 2006北京航空航天大學環境工程系教授
2006 –北京航空航天大學生物與醫學工程學院教授