生物再生式生命保障系统中微藻应用研究进展

生物再生式生命保障系统(bioregenerative life support system,BLSS)是建立月球/火星基地,实现中长期载人空间飞行必须解决的关键技术。微藻作为一种单细胞藻类,具有叶绿素等光合器官,在BLSS中可以起到再生空气、水以及提供单细胞食物蛋白等作用,作为BLSS中最早被引进的物种,在世界范围内得到广泛研究。本文主要探讨了微藻在俄罗斯BIOS、美国CELSS、欧空局MELISSA和中国研究的历史、现状、进展以及微藻在BLSS中应用所存在的问题,同时提出了微藻在BLSS中新的潜在应用价值以及持续研究的必要性,以期为相关研究工作提供参考。

生物再生式生命保障系统内动物蛋白生产的研究进展

为实现长期远距离空间探测飞行必须应用生物再生式生命保障系统,系统内生产动物蛋白可提高系统的闭合性和稳定性。本文通过资料分析,详细介绍了各国针对生物再生式生命保障系统中动物蛋白生产研究进展,包括本课题组的研究结果,并对今后的研究进行了展望,对于我国开展有关研究具有重要参考价值。

综合再生式生命保障系统的工程问题

本文描述了航天站上再生式生命保障系统复合体结构研制和原理的某些问题，描述了前苏联载人的“和平”号航天站上这种复合体的结构简图和功能。说明了在零重力条件下正在实现的氧气人工转换的可能性，并概述了一些有关的工程问题，还考虑到使用模拟的数学模型和将系统作为基于地面上的医学／工程复合体的部件进行检测。

航天服再生式自主生命保障系统

简介 航天服再生式自主生命保障系统的工作方式属于闭路循环，因此，需要净化从航天服输出的气体混合物、呼吸产物和水蒸气，以利于呼吸和通风。

俄长期飞行再生式生命保障系统的发展概要

存储式生保系统不能维持行星际间人的飞行，近地空间站的飞行也需要大量的消耗。空间站座舱密闭狭小，必须保证失重状态下水和氧的生成过程一致，俄罗斯载人航天领域的这一工作交给了化学机械设计研究所（以下简称：化机所）。

中国载人航天器环境控制与生命保障技术研究

中国载人航天器环控生保技术经历了预先研究和局部技术卫星试验,进行了"神舟"飞船环控生保分系统的研制,并进行了物理化学再生式环控生保技术和受控生态生保技术的研究。本文主要介绍了上述过程环控生保系统技术的研究进展,并分析了环控生保系统的技术特点。

未来的太空家园八 太空居民的生命保障(下)——小型实验性生命保障系统

您想了解未来的太空生活吗?您想参与“中学生设计太空家园”的活动吗?我们欢迎您加入!请把您的意见、建议或设想告诉我们,让我们共同构筑理想家园。

再生式环控生保系统水气分离技术研究进展

中长期载人航天飞行必须采用环控生保系统实现水和O2的再生,微重力条件下水气两相流体的输运和分离是再生式环控生保系统的关键技术。本文介绍了微重力条件下基于物理/化学再生法的水气循环再生的一般工作模式和水气分离的物理途径,归纳了水气分离技术研究现状及典型应用,重点论述了水气分离器涉及的关键技术问题,在此基础上,提出了我国中长期载人航天飞行水气分离技术的发展方向。

再生式环控生保技术研究及进展

环控生保系统 (ECLSS) ,是载人航天器最具载人航天特征的一个重要系统 ,是直接关系到航天员生命安全的不可缺少的保障条件。本文介绍了构成再生生保系统氧、水闭路的主要技术 ,比较、分析了各技术的优劣 ,指出了今后研究发展的方向。

电化学二氧化碳浓缩器多参量测控系统的研究

在密闭的载人航天舱中 ,通过可再生式电化学二氧化碳浓缩器 (EDC)能将环境中一定浓度的CO2浓缩、转移 ,从而净化空气 .该系统转移能力强 ,可在较低的CO2 分压下长时间连续工作 .基于EDC手动控制实验研究 ,为提高EDC电池组的长期工作稳定性 ,设计制作了温度测量、信号多量程扩展及可控硅调功等硬件电路 ,结合智能变速积分PID算法 ,完成了对温度、湿度、浓度及较大量程范围的电池电压等多通道过程参数的自动监控 ,实现了将空气中的CO2 浓缩、转移的目的 .该多参量测控系统具有易操作性及通用性等特点 .

微重力环境影响植物生长发育的研究进展

微重力是最独特的空间环境条件之一,研究微重力对不同植物种类以及不同植物部位的影响是空间生物学的重要内容之一,对于建立生物再生式生命保障系统意义重大。生物再生式生命保障系统是未来开展长期载人空间活动的核心技术,其优势在于能在一个密闭的系统内持续再生氧气,水和食物等高等动物生活必需品,植物部件是生物再生式生命保障系统的重要组成部分。了解和掌握微重力对植物生长发育的影响,有助于采取有效的作业制度确保其正常生长发育和繁殖,是成功建立生物再生式生命保障系统的首要关键。该文就植物在空间探索中的地位和作用,地面模拟微重力的装置以及国内外有关微重力对植物的影响做一综述。现有的研究结果包括,未来长期的载人航天任务需要植物通过光合作用为生物再生式生命保障系统提供部分动物营养、洁净水以及清除系统中的固体废物和二氧化碳;三维随机回旋装置是目前地面上模拟微重力效应的主要装置之一,尤其适用于植物材料的长期模拟微重力处理;国内外有关微重力对植物影响的报道生理生化水平多集中在植物的生长发育和生理反应,比如表型变化或者与重力相关的激素或者钙离子的再分配,细胞或亚细胞水平主要有细胞壁、线粒体、叶绿体以及细胞骨架等,基因和蛋白质表达水平的研究对象主要为拟南芥。由于实验方法和材料之间的差异,微重力对不同植物或者植物不同部位在各个水平的影响效果并不一致,未来需要开展更多的相关研究工作。

空间植物栽培系统40年回顾与分析

在生物再生生命保障系统内，高等植物栽培具有重要作用，它通过闭合居住舱内的不同回路而对所有重要功能部分发挥作用，如生产食物、净化CO2孔制造O2、循环利用废物和管理水等。新鲜作物还被认为对乘组的心理健康具有积极影响。早在上世纪60年代，植物材料首次由非载人航天器带入轨道，之后，随着1971年“绿洲”1号植物栽培系统随载人飞船开始太空飞行，已进行了许多不同的植物栽培实验。通过对植物栽培装置的子系统实施持续改进，以及对植物在太空环境中的反应进行不断了解，人们已经设计出了一系列最新的植物生长系统如“Veggie”和“先进植物栽培装置”。本文对高等植物空间飞行实验中的不同设计和技术解决方案进行综述，通过分析和综合比较，旨在阐述受控环境农业技术在生物再生生命保障系统中的发展趋势，从而为将来人类进入太阳系的长期载人飞行任务提供生保支持。

BLSS中光藻反应器的模型与仿真实验研究(英文)

目的对生物再生式生命保障系统(BLSS)中的绿藻培养单元——光藻反应器(LABR)的数学模型和计算机仿真模型进行研究。方法运用系统动力学和化学计量学原理,在实验数据的基础上建立LA-BR系统的数学模型,进而建立其仿真模型,进行计算机实验,模拟系统在不同参数下的动态。结果模型的有效性检验表明,本文所建立的LABR的数学模型和仿真模型是有效的,可用于LABR进一步的深入研究。结论通过对LABR模型的仿真实验研究,可以大大减少实际研究所需时间和投入,为对BLSS中的其他子系统的类似研究提供理论和方法上的借鉴。

航天员的生命之舟

在载人航天器上,环境控制与生命保障系统的各项性能指标直接关系到航天员的生命安全及航天任务能否顺利完成。它不仅要为航天员提供一个适合生存的大气环境条件,还提供食物和水等人类生存所必需的基本生活物资,因此,它也被称为航天员的“生命之舟”。