月宫一号的背景意义

宇航员要离开地球，在遥远的太空中生存，离不开氧气、水和食物。在我国神舟系列飞船、国际空间站、苏联/俄罗斯和平号空间站中，通常会携带全部物资，或通过物理化学方式再生氧气和水，而宇航员吃的食物只能一次性携带充足，不能再生。然而，如果人类在不远的未来，进行更行长时间、更远距离的太空探索，例如构建月球、火星基地，由于路途遥远，食物完全通过携带储存供给，或进行地面定期补给将变得十分昂贵且很难实现。因此，仅仅依靠携带或物理化学再生方式满足生命保障需求，载人深空探索几乎不可能实现。解决办法是依靠“生物再生”的方式，在月球、火星基地，或是飞向火星的飞船中，构建一个类似地球生物圈的小型生态系统。科学家们把这样一个小型生态系统称为“生物再生生命保障系统”。

随着载人航天技术的飞速发展，“建成具有自主知识产权的生物再生生命保障系统，解决建立月球基地生态环境中的关键性理论与技术问题，为建立火星长期居住基地解决生态生命保障问题”被列为我国空间科技发展的战略目标之一。尽管我国的生物再生生命保障系统研究取得了一定的成果，但与其他航天大国相比，在相关领域的研究仍处于比较滞后的阶段。直至2013年以前，我国所进行的生物再生生命保障系统集成实验，基本上利用植物解决了人在封闭环境下的呼吸问题，但是在“月宫一号”建成之前，真正意义上的可实现满足人的主要营养需求、高闭合度的生物再生系统密闭实验还尚未开展。