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受控生态生保系统氧气流动及废弃物发酵处理装置设计 被引量:1
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作者 蔡淑芳 陈敏 +1 位作者 杨有泉 雷锦桂 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期219-224,共6页
目的进行受控生态生命保障系统(controlled ecological life support system,CELSS)氧气流动及废弃物发酵处理研究,解决载人航天工程技术发展中生命保障问题。方法以"人-红萍-鱼"CELSS的氧气流动为着眼点,详细分析了CELSS氧... 目的进行受控生态生命保障系统(controlled ecological life support system,CELSS)氧气流动及废弃物发酵处理研究,解决载人航天工程技术发展中生命保障问题。方法以"人-红萍-鱼"CELSS的氧气流动为着眼点,详细分析了CELSS氧气生产与供应能力,得出氧气盈缺平衡能力。结果在剥离生物可降解废物氧化降解需氧量的情况下,栽培面积50.4 m^2的红萍,可满足2人及100 kg鱼三者共生的CELSS氧气需求。结论发酵型生化反应器与红萍养殖循环系统有机耦合的废弃物发酵处理装置,是降解废弃物、优化系统耗氧、提高物质循环闭合度的一个有效途径。 展开更多
关键词 生态生命保障系统 氧气流动 废弃物发酵处理装置
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载人航天器环控生保系统50年研制回顾与展望 被引量:12
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作者 王康 高峰 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期435-443,共9页
本文集成载人航天50年来的相关资料,从载人航天器环控生保系统(ECLSS)的分类与应用选择、研制历程和主要特点、美国和俄罗斯技术进展以及未来目标四个方面,系统综述载人航天器环控生保系统研制的发展历程和发展趋势。
关键词 载人航天器 生保系统 受控生命保障系统
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俄罗斯受控生态生保技术研究进展 被引量:12
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作者 刘红 于承迎 +1 位作者 庞丽萍 王浚 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期382-387,共6页
受控生态生命保障系统(CELSS)是建立月球/火星基地等空间永久基地必须解决的关键技术之一。本文作者通过对俄罗斯有关研究专家的调研和资料分析,详细介绍了俄罗斯在受控生态生命保障系统方面的研究思路和所取得的成果及今后急需研究的问... 受控生态生命保障系统(CELSS)是建立月球/火星基地等空间永久基地必须解决的关键技术之一。本文作者通过对俄罗斯有关研究专家的调研和资料分析,详细介绍了俄罗斯在受控生态生命保障系统方面的研究思路和所取得的成果及今后急需研究的问题,在此基础上提出了我国开展此项研究的建议,对于我国开展有关研究具有参考价值。 展开更多
关键词 生态生命保障系统 俄罗斯 进展
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受控环境中二氧化碳浓度对生菜生长发育的影响 被引量:7
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作者 郭双生 艾为党 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 2000年第4期267-271,共5页
目的研究受控生态生保系统中获得高产优质美湖包心生菜的二氧化碳高浓度极限值。方法在新近建成的空间高等植物栽培地面实验装置中 ,进行了 5批次不同二氧化碳浓度实验 ( 2 0 0 0~ 1 0 0 0 0μmol·mol- 1 ) ,其它诸多参数保持恒... 目的研究受控生态生保系统中获得高产优质美湖包心生菜的二氧化碳高浓度极限值。方法在新近建成的空间高等植物栽培地面实验装置中 ,进行了 5批次不同二氧化碳浓度实验 ( 2 0 0 0~ 1 0 0 0 0μmol·mol- 1 ) ,其它诸多参数保持恒定。栽培期间进行了植株形态学观察 ,记录了每日二氧化碳添加量、营养液补充水添加量和冷凝水收集量等 ,收获后进行了产量和光合效率计算及植物多种组分的分析等。结果生菜在二氧化碳浓度为 60 0 0 μmol·mol- 1 时栽培效果比较理想 ,80 0 0 μmol·mol- 1 时产量有所提高但品质略有下降 ,而当达到 1 0 0 0 0 μmol·mol- 1 时则出现明显的中毒凋亡现象 ,此时产量和品质均极差。结论在上述情况下 ,美湖包心生菜栽培舱内二氧化碳浓度最好控制在 60 0 0 μmol·mol- 1 以内。 展开更多
关键词 生菜 二氧化碳浓度 生态生命保障系统
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药食同源理论及其在航天营养健康研究中的应用
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作者 董海胜 臧鹏 +5 位作者 陈军丽 陈朴 杜秉健 武晓瑞 兰海云 吴斌 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第3期393-399,共7页
载人航天飞行中面临的重力场变化、辐射、狭小空间孤闭隔离、噪声及生物节律变化等航天特因环境给维持航天员机体营养健康带来了挑战。根据载人航天实践,综述了航天特因环境下机体适应性变化,阐述了药食同源在航天营养健康保障中的应用... 载人航天飞行中面临的重力场变化、辐射、狭小空间孤闭隔离、噪声及生物节律变化等航天特因环境给维持航天员机体营养健康带来了挑战。根据载人航天实践,综述了航天特因环境下机体适应性变化,阐述了药食同源在航天营养健康保障中的应用预先研究现状,分析并提出了药食同源在支持未来载人深空探测方面的潜在应用价值。 展开更多
关键词 载人航天 药食同源 生物节律 生态生命保障系统
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基于地外星球洞穴构建密闭受控农场研究
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作者 谢更新 梅闯 +1 位作者 丁靖航 熊鑫 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期101-112,共12页
总结了当前受控生态生命保障系统的研究现状,提出了当前受控生态生命保障系统存在的局限性,然后分析了利用地外星球洞穴构建密闭受控农场的可行性和必要性,认为在地外星球普遍存在的熔岩管洞中构建洞穴密闭受控农场是很有可能成为保障... 总结了当前受控生态生命保障系统的研究现状,提出了当前受控生态生命保障系统存在的局限性,然后分析了利用地外星球洞穴构建密闭受控农场的可行性和必要性,认为在地外星球普遍存在的熔岩管洞中构建洞穴密闭受控农场是很有可能成为保障人类在地外星球长期生活生产的最佳解决方案之一,概述了构建密闭受控农场的路径与关键技术,梳理了密闭受控农场的动植物筛选思路,最后总结了基于原位资源构建洞穴密闭受控农场的优势,未来将积极开展有关洞穴基地建造和洞穴农场构建的研究工作,利用喀斯特洞穴的特殊环境条件进行仿真验证研究,为在地外星球建造洞穴基地和构建农场提供关键基础理论支撑和有关技术、标准及方案支持. 展开更多
关键词 地外熔岩管道 密闭农场 生态生命保障系统 构建路径 原位资源利用
原文传递
空间低压环境下植物养分吸收与生长特性研究进展
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作者 贾林巍 唐永康 +3 位作者 田科 艾为党 徐波 张聪 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第2期261-268,共8页
针对月球/火星基地大气压控制一般低于标准大气压(101 kPa)的要求,开展低压环境下植物的养分吸收与生长特性研究有助于对低压下植物的生长差异有更深层次的理解,从而在受控生态生保系统内建立更完善的植物单元体系。综述了近年来国内外... 针对月球/火星基地大气压控制一般低于标准大气压(101 kPa)的要求,开展低压环境下植物的养分吸收与生长特性研究有助于对低压下植物的生长差异有更深层次的理解,从而在受控生态生保系统内建立更完善的植物单元体系。综述了近年来国内外低压植物培养实验的主要研究结果,对比分析了低压植物养分吸收与动力学特性的差异,以及对植物生长状态、生物量和基因表达的影响,并对未来的低压植物实验研究方向做出展望。 展开更多
关键词 生态生命保障系统 低压 植物培养 养分吸收 生长特性
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单级硝化反应器处理CELSS尿液废水效能研究
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作者 詹承博 张良长 +2 位作者 薛玉荣 艾为党 董文艺 《载人航天》 CSCD 北大核心 2023年第5期659-666,共8页
针对环控生保系统(CELSS)中尿液废水的处理与回用需求,构建了单级生物硝化反应器,以完成废水中有机物的矿化处理,并实现对其中的氮素的硝化处理,以便进一步资源化利用。在389 d的试验周期内进行了反应器启动、驯化,并完成对不同浓度尿... 针对环控生保系统(CELSS)中尿液废水的处理与回用需求,构建了单级生物硝化反应器,以完成废水中有机物的矿化处理,并实现对其中的氮素的硝化处理,以便进一步资源化利用。在389 d的试验周期内进行了反应器启动、驯化,并完成对不同浓度尿液废水的处理效能研究,考察了生物反应器对不同尿液浓度废水的有机物矿化、氮素转化性能。对尿液体积分数10%的生活废水,稳定运行时可实现97%的总有机碳(TOC)去除率,97%的硝酸盐转化率,碱度消耗约为34 mg CaCO_(3)/mgN;对尿液体积分数40%的生活废水,可实现99%的TOC去除率,52%的硝酸盐转化率,碱度消耗约为234 mg CaCO_(3)/mgN;对纯尿液,可实现99%的TOC去除率,以及50%的硝酸盐转化率,碱度消耗约为146 mg CaCO_(3)/mgN。从反应器的活性污泥中检测出高丰度的硝化细菌。经历驯化后,硝化反应器在长达261 d内对航天生活废水保持了较高的有机物去除率。对尿液体积分数10%的生活废水,使水力停留时间(HRT)保持278 d;对尿液体积分数40%的生活废水,使HRT保持833 d;可在以上工艺条件下实现较高的硝酸盐转化率,初步验证了该工艺作为载人航天生活废水处理单元的应用潜力。 展开更多
关键词 生态生命保障系统 生物硝化 尿液废水 氮素回收
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AnMBR处理密闭生保系统中灰水的效能与微生物群落演替研究 被引量:1
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作者 张淳 郑利兵 +5 位作者 张良长 艾为党 郁达伟 隋倩雯 魏源送 徐东耀 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期94-105,共12页
灰水的处理与回用是保障受控生态生命保障系统(CELSS)中水循环的关键,研究中采用厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理尿液源分离后的CELSS灰水,考察了废水处理效能及微生物群落演替特征.结果发现,废水中溶解性有机物(DOM)主要为类色氨酸、表面... 灰水的处理与回用是保障受控生态生命保障系统(CELSS)中水循环的关键,研究中采用厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理尿液源分离后的CELSS灰水,考察了废水处理效能及微生物群落演替特征.结果发现,废水中溶解性有机物(DOM)主要为类色氨酸、表面活性剂类和类腐殖质,COD去除率可达65%~75%,阴离子表面活性剂去除率高达80%以上,有效解决了表面活性剂积累问题,但高温和低水力停留时间(HRT)条件会降低处理效能.高通量测序研究表明,表面活性剂降解相关菌群是保障污泥降解性能的关键,Synergistes、Citrobacter为关键降解细菌;但高温和低HRT条件会抑制降解,导致表面活性剂积累和有机物去除率下降.表面活性剂的累积会引起反应器中微生物群落演替,关键菌群由接种污泥中的Methanosarcina、Syntrophomonas、Keratinibaculum等嗜热产甲烷类菌属逐步演替为Proteiniclasticum、Pseudomonas、Aminobacterium、Citrobacter、Desulfovibrio等菌属,产甲烷菌特别是Methanosarcina受到显著抑制;硫酸盐还原菌代谢和产酸过程增强,导致碱度消耗增加.因此,污泥中固着性胞外聚合物(B-EPS)、混合液悬浮固体(MLSS)浓度和粒径在处理过程中降低,而溶解性胞外聚合物(S-EPS)和反应器中的溶解性蛋白显著增加,污泥产率较低,适合于受限空间的应用.整体而言,AnMBR可有效应用于CELSS生活废水的处理,为未来深空探测研究提供支撑,但需要进一步关注污泥流失与表面活性剂积累问题,强化反应器稳定运行. 展开更多
关键词 厌氧膜生物反应器(AnMBR) 生态生命保障系统(CELSS) 表面活性剂 灰水 溶解性有机物(DOM)
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我国空间生物学效应研究的历史回顾 被引量:5
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作者 温晓刚 《生物学通报》 北大核心 2003年第10期1-5,共5页
介绍了我国空间生物学效应的研究进展 ,包括植物向重性机理研究 ,空间环境对动物、植物和微生物的细胞结构和生长、发育、代谢等的影响 ,以及受控生态生命保障系统的研究。
关键词 空间生物学效应 空间环境 向重性 细胞结构 生长发育 生态生命保障系统
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