前言

人类从古至今对星空都充满幻想与寄托。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。1961 年 4 月，世界上第一艘载人飞船“东方 1 号”成功发射，加加林成为第一个太空人；1965 年，列昂诺夫进行了人类首次太空行走；1969 年，阿姆斯特朗登陆月球并迈出了“人类的一大步”；2007 年 10 月，我国首颗探月卫星嫦娥一号升空，标志着我国已经进入世界具有深空探测能力的国家行列；2020 年 12 月，嫦娥五号返回器携带月球样品着陆地球，宣告了我国探月工程“绕、落、回”三步走规划已如期完成。随着人类在深空探测这条道路上取得越来越多的成就，建立地外基地已变得不再遥不可及。美国、欧盟、俄罗斯等航天强国均已公布了建立地外基地的计划，而我国也已经将论证月球科研站建设纳入下一步的探月工程规划之中。

我国的美丽神话故事“广寒宫”“嫦娥奔月”表达了人类一直以来对神秘的地外星球的向往，随着科技和经济的发展，在地外星球生存、科考、旅游甚至移民不再是畅想，而将逐渐变为现实。建立地外星球生存基地是人类面临的重大科学工程难题和挑战。地外星球的表面环境通常十分恶劣，有机生物很难直接在其表面生存。2019 年，嫦娥四号任务生物科普试验载荷项目构建了一个微型生态系统，实现人类首次在地外星体真实环境下开展生物生存试验，并成功在月球上培育人类第一片绿叶，向人们证实了生物在其他星球上生长是可行的。但若想在地外星球建立基地还有很多问题需要解决，怎样建造或者寻找合适的避难所？如何对星球上的原位资源进行利用？怎样构建一个类似地球生态系统并保证其长期稳定运行？作者对目前人类在建立地外基地方面的研究进行全面地分析和展望，不仅可以为我国未来地外基地的建设提供设计理念和技术基础，还能为相关科技产业的发展指引方向。

《人类地外空间受控生态系统构建技术研究》一书的内容贯穿了“建立地外星球基地”的完整生命周期，不仅介绍了人类对地球和地外生存空间的探索历史，还从多个角度对不同地外天体的宜居性进行了分析；它详细地介绍了人类受控空间系统的发展历史、运行的原理，并针对地外环境如何构建起一套行之有效的受控生态系统进行了总结和分析；提出了利用地球上的喀斯特洞穴来模拟地外熔岩管道进行研究实验和验证的思路，并设计了一套初步的方案，对推进地外基地建设的相关研究具有积极意义。

本书在系统介绍如何建立地外星球基地的同时，还对人类首次在月球表面进行的生物实验进行了详细的描述和介绍，包含实验的原理及方案、子系统的设计、地面准备实验及月球实验的详细流程和结果，展望了未来建立地外基地的技术及发展路线。本书也是深空探测方面十分专业的著作，对人类如何在地外星球建立基地进行了细致的描述、规划和展望，对世界上在地外星球基地规划方面提出了中国学者的方案，对我国未来建立月球乃至火星基地具有十分重要的推动和引领作用。

著者
2022 年 10 月