日本长期载人航天生态实验装置

当前,随着载人航天技术的不断进步和人类生存危机的日益加深,向地外寻求生存空间已是必由之路.由于目前比较看好的地外星球是月球和火星,美国、俄罗斯和欧空局已经建立了各种类型的大型地面模拟基地,为最终建成月球或火星基地做准备.     

日本长期载入航天生态实验装置

当前，随着载人航天技术的不断进步和人类生存危机的日益加深，向地外寻求生存空间已是必由之路。由于目前比较看好的地外星球是月球和火星，美国、俄罗斯和欧空局已经建立了各种类型的大型地面模拟基地，为最终建成月球或火星基地做准备。日本这样一个经济发达、技术先进但资源匮乏的国家，自然不甘落后，正积极准备向地外扩张，企图建立自己的空间殖民地。要尽早实现这一愿望，针对人的生命保障系统的建立必须先行。因此，12年前日本就开始筹划建立自己的月球／火星基地地面模拟实验系统——密闭生态实装置（CEEF）。它由日本在环境科学…     

红蓝LED光照强度对密闭生态系统中生菜生长状况及光合速率的影响

研究利用红蓝LED进行不同光照强度下的生菜培养实验。通过设置不同生长期的对照试验,确定了CELSS中生菜的最佳收获期。试验结果显示,生菜光合速率（Pn）和产量均随光照强度增加而上升,但增幅逐渐变小;通过公式拟合,光照强度达到556μmol·m-2·s-1时,继续增加光照强度产量不再增加,同时光能利用率随着光照强度的增加而降低。在保证生菜供氧能力及产量满足乘员对氧气、食物需求的前提下,选择合适的光照强度水平,可有效提高系统的能源利用效率。出苗后第40天为最佳收获期,此时收获,生菜的日产量和光能利用率最高,营养品质最好。     

日本长期载人航天生态实验装置

当前,随着载人航天技术的不断进步和人类生存危机的日益加深,向地外寻求生存空间已是必由之路。由于目前比较看好的地外星球是月球和火星,美国、俄罗斯和欧空局已经建立了各种类型的大型地面模拟基地,为最终建成月球或火星基地做准备。日本这样一个经济发达、技术先进但资源匮乏的国家,自然不甘落后,正积极准备向地外扩张,企图建立自己的空间殖民地。要尽早实现这一愿望,针对人的生命保障系统的建立必须先行。因此,12年前日本就开始筹划建立自己的月球/火星基地地面模拟实验系统——密闭生态实验装置(CEEF)。它由日本环境科学研究院下属的CEEF国际委员会负责筹划、施工、运作和管理。GEEF经历了方案筹划(1988年)、方案确定(1993年)、施工修建(1994年)和完工验收(1998年)等四个阶段。这一实验装置位于日本北部青藤省的洛卡石村,其目的在于:(1)研究放射物与环境之间的关系;(2)了解人工生态系统中物质流对周围环境的影响;(3)作为一试验平台,了解在如月球或火星基地等如此完全密闭的空间中,其生保机制和物质循环机制对密闭空间中主导环境因子的效应。本文就其最新研究进展作一简要介绍。     

模拟月壤对蓝细菌生长特性的影响

阐明地球生物在月球环境中的适应性是未来月球探索和基地构建所面临的重要课题,为此以蓝细菌为实验材料,对其在模拟月壤cas-1中的生长状态进行了研究,从生长速率、细胞形态、细胞色素含量等方面表征了月壤对蓝细菌适应性的影响。实验结果表明,四种实验蓝细菌的生长能够适应模拟月壤的影响,其生长速率在模拟月壤处理中保持与常规培养基相似的生长曲线;模拟月壤颗粒上附着生长的菌体形态与对照相比无明显变化;模拟月壤处理后的菌体内色素含量与对照条件下培养的结果无显著差异。该结果对于未来开发月壤资源和构建月球基地受控生态生保系统具有重要意义。     

受控生态生保系统螺旋藻藻种筛选研究

以目前应用较多的7个螺旋藻品种为研究对象,采用摇床培养的方式,在光照强度为200μmol·m^-2·s^-1,光照周期为24h,培养温度为（30．0±1．0）℃的条件下进行培养,通过比较不同藻种的形态特征、生长速率、碳源利用率、营养组分、光合放氧特性以及耐电离辐射能力等指标,从中筛选出满足受控生态生保技术研究所需的螺旋藻藻种。实验结果表明,6号和7号藻种的各项指标比较突出,尤其是6号藻种,在生长速率、蛋白质等含量、光合放氧活性、以及抗辐射的能力表现更为突出,可作为今后受控生态生保技术研究中进一步研究对象和关键生物部件候选藻种。     

受控生态生保系统中马铃薯栽培研究进展

受控生态生保系统(CELSS)中的生物部件连接着系统内各种物质循环,是系统的核心部件.马铃薯具有产量高、营养全面、栽培管理简单、收获指数高等优点,是CELSS中重要的粮食候选作物.介绍了CELSS中马铃薯作为其重要生物部件的功能和作用,综述了CELSS系统特定的环境因子、栽培模式和微重力等因素对马铃薯生长发育影响的研究...     

“微藻-小白鼠”二元生态系统气体交换规律研究

为探讨“微藻-小白鼠”二元生态系统中氧气和二氧化碳交换规律,进一步评价空间微藻光生物反应器地面试验样机生产螺旋藻的能力,开展了螺旋藻和小白鼠的整合试验研究。将微藻光生物反应器和动物活动室组成气路闭环系统,试验期间连续监测系统中氧气和二氧化碳含量、小白鼠的活动状况、藻液pH变化以及藻体浓度含量等指标。试验结果表明,螺旋藻生长良好,系统闭环后促进了藻体的生长;从小白鼠的体征来看,小白鼠生活正常,但对小白鼠的生理影响还需深入研究。螺旋藻和小白鼠间能实现氧气和二氧化碳的完全交换,螺旋藻具有较强的吸收二氧化碳和放氧能力,可作为未来受控生态生保系统中的重要生物部件。     

不同粒径组合对植物栽培基质容重及孔性和水吸力的影响

研究粒径对栽培基质容重、孔性和水吸力的影响，以便为空间植物培养提供栽培基质。采用4种基质，即Profile基质（P）、黑陶粒（B）、白陶粒（W）和蛭石（V），各基质按照不同粒径（< 1 mm，1~2 mm，2~3 mm）组成设置了10种组合（体积百分比），研究测试不同粒径组合基质的基本理化特性、容重、孔性和水吸力。P和B基质的容重约0.70 g·cm–3。P基质含有较多矿质养分离子；增加小粒径基质颗粒占比，不同组合基质的容重、总孔隙度和持水孔隙度均显著增加，但通气孔隙度下降；在10种不同基质组合中，P7（40-60-0）、B8（10-70-20）和W4（10-60-30）分别具有最高的总孔隙度，P8（10-70-20），B1（20-50-30）和W8（10-70-20）具有最高的气水比，P3（50-50-0），B3（50-50-0）和W3（50-50-0）具有最高吸附水量；4种基质的平均总孔隙度和吸水量大小顺序为V>P>B>W。因此，P3（50-50-0）基质和B7（40-60-0）基质具有适中的容重、良好的孔性和较高的水吸力，适用于空间植物栽培。