当前国际上普遍认为,建立月球或火星等地外星球基地是未来航天技术发展的必然趋势。实现这一宏伟战略目标需要解决诸多重大关键技术难题,其中之一就是在外太空建立能够自给自足和长期安全稳定运行的受控生态生保系统(Controlled Ecological Life Support System, CELSS)。国际上,受控生态生保技术已有近六十年的研究历史,在候选生物部件筛选与培养、废物再生循环利用和系统集成物质流调控等方面取得了长足进展,但要满足工程化研制与应用等要求还相距甚远。作者认为,该技术当前仍然存在诸多关键技术和科学问题亟待解决,例如, (1)在月球或火星等地外星球表面高辐射、低重力和弱磁场等特殊环境条件下候选生物部件其生长发育和遗传变异的现象和规律等是什么;(2)在大小、重量和功耗严格受限的情况下如何实现系统中生物部件生产效率的最大化;(3)如何长期实现受控生态生保系统的高闭合度物质循环和安全稳定运行;(4)如何有效利用月球或火星表面的大气和土壤矿物质等原位资源等。作者针对上述问题提出了一些相应的解决思路,主要包括： (1)选育能够适应空间环境条件和系统物质平衡代谢等的优良生物部件,开展耐盐、耐旱、抗病和高产等候选生物部件的遗传工程育种;(2)开展长期多空间环境综合模拟条件下的受控生态生保系统集成技术研究,探索该条件下候选生物部件其生长发育、光合效率和遗传变异的行为特征与规律,掌握物质、能量和信息流的基本规律和高闭合度及能效比的综合调控技术等;(3)采用微生物工程技术等进行月壤改良和资源化利用。
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