失重飞机抛物线飞行和应用

论述了载人航天中的微重力模拟方法，重点论及了失重飞机抛物线飞行及其应用，如航天部件试验，空间科学的某些项目的原理和操作试验，特别是航天员的选拔训练实验，并介绍了国外有关失重飞机概况。最后认为失重飞机是载人航天的必要设备之一。

抛物线飞行与航天运动病

抛物线飞行与航天运动病王林杰童伯伦航天初期航天员发生运动病比例较大，航天运动病症状的程度、表现形式因人而异，会给航天员的工作和健康造成一定程度的影响。种种假说都认为，其发生与对前庭的刺激有关，因此研究失重对前庭功能的影响、对航天运动病易感性的预测、防...

抛物线飞行前、中、后动态心电图的改变

目的了解失重飞机飞行全过程中心电活动的特点。方法记录 1 3名被试者在失重飞机飞行前、中、后的动态心电图 (DCG)。结果飞行前、后心率基本相同 ;失重飞机飞行过程中 ,被试者心率增加 ,最大心率为 1 37.0± 1 2 .2bpm ,最小心率为 57.7± 6.6bpm平均心率为 86.0± 7.3bpm ,高于一般飞行中检出的心率 ;飞行前、后 1 3名被试者心脏节律无明显差异 ;飞行中 ,仅 1例被试者心脏节律较地面训练日稍有变化。 2例在高空失重飞行中 ,ST段呈一过性水平下移≥ 0 .1mV ,1例T波改变 ,但极量活动平板试验阴性。结论DCG可用于评价整个失重飞机飞行期间心脏电活动的改变。

欧洲航天局的飞机抛物线飞行微重力计划

在弹道式飞行操作中，飞机的抛物线飞行会反复地产生达２０秒的失重，在这种抛物线飞行中，可以进行物理和生命科学的短期微重力研究，并在太空飞行之前对仪器设备进行测试和培训航天员。由于这是在真正的失重环境下进行的人体研究的唯一设备，因而可作为诸如浸水、卧床试验等地面模拟失重实验的补充，并为载人空间任务作准备。欧洲航天局（ＥＳＡ）自１９８４年用三种不同的飞机共组织进行２０场次抛物线飞行试验活动。

飞机抛物线飞行试验中的液体行为仿真

微重力环境下液体的流动特性和晃动行为是航天工程上颇为关心的问题,也是进行推进剂管理的基础。飞机抛物线飞行是创建微重力环境地面实验方法之一,可实现对一定时间内液体行为的观测,但其成本较高且试验时长受限。基于失重飞机的一般运动规律,对单次及多次抛物线飞行的任务剖面进行了设计,并以单次抛物线飞行为例、利用CFD软件对液体行为进行了数值仿真,分析了失重飞行段初始条件对微重力液体响应的影响。仿真结果可为失重飞机飞行任务剖面的设计和优化提供参考。

失重飞机飞行方法研究

通过分析失重飞机飞行的运动特性、失重飞行操纵方法以及失重飞行的影响因素等,总结了失重抛物线飞行的基本方法。在理论分析的基础上,通过模拟仿真试验的手段对失重抛物线飞行的全过程进行了飞行仿真试验,对失重飞行的操纵方法进行了研究。仿真试验表明,此飞行方法是可行的,可为失重飞机飞行试验提供参考。

空间动态水气分离器失重飞行试验研究

长期载人航天中必须突破的关键技术是水和氧气的循环再生。微重力下,水和氧气的循环再生首要解决的问题是气液两相流的分离。空间动态水气分离器利用离心力原理实现气液分离,但由于地面无法长时间模拟微重力环境,因而无法评价动态水气分离器在失重条件下的工作性能。2010年3月利用法国NOVESPACE Airbus A300 ZERO-G失重飞机,对空间动态水气分离器的水气分离效果进行了研究。结果观察到抛物线飞行过程中,分离液体中的含气率变化总体效果与地面重力条件下一致;而分离气体中观察到可视液滴,与地面重力条件下无可视液滴的结果不同。说明空间动态水气分离器的工作性能受重力影响,地面评价方法还需进一步完善。2012年10月再次利用法国的失重飞机,对改进后的动态水气分离器进行了搭载试验,结果显示分离性能已满足要求,验证了改进方法的正确性。

重力条件对人速度感知特性的影响研究

目的探索不同重力条件对人的速度感知偏差及速度感知方向效应的影响。方法采用速度时间估计的碰撞范式(TTC范式),开发了速度感知测试软件,在失重飞机抛物线飞行(或地面头低位模拟)重力变化条件下,开展速度感知实验研究。结果失重飞行条件下受试者速度知觉偏差率显著大于平飞;头低位条件下受试者速度知觉偏差率相比正坐没有显著变化。在平飞阶段以及正坐实验中,受试者对竖直方向的速度感知偏差总体大于水平方向;而在失重飞行阶段和头低位条件下,这种方向效应有消退的趋势。结论重力条件会影响人的速度感知偏差及速度感知方向效应;头低位卧床产生的失重效应与失重飞行产生的失重效应对人速度感知的影响存在差异。

多坝式空间细胞培养室设计参数的微重力实验验证

目的利用失重飞行提供的微重力环境验证多坝式空间细胞培养室的设计参数。方法设计了三坝式和五坝式两种结构的插片细胞培养室,在失重飞机抛物线飞行中,通过研究培养室内流场形态、液流更换效率及流速对室内细胞的影响,对其在微重力下的适用性进行了验证。结果三坝或五坝式结构均能在室内隔离形成有效液流通路,确保微重力环境下培养室内溶液的有效更替;插片式设计在方便取出细胞样品用于后续分析的同时,可将细胞培养片固定在培养室底部防止刮蹭细胞;微重力下50μL/min和150μL/min两种换液流速均不会损伤细胞。结论综合考虑空间细胞培养的高容积利用率及短操作时间等需求,插片式三坝细胞培养室结构及150μL/min的换液流速更符合应用要求。

多种地面失重或模拟失重细胞学研究方法的进展

空间失重环境可导致人体生理功能发生紊乱,威胁航天员健康,阻碍人类的空间探索。空间飞行实验机会少,耗费巨大,不能满足对失重生物效应深入研究的要求。科学家可在地面进行失重生物效应的模拟实验研究。本文对多种地面失重或模拟失重的细胞学研究方法进行综述分析。

太空旅游

据前不久的媒体报道,美国亿万富翁蒂托花了2000万美元才完成了他的太空之旅,如果真是这样,太空旅游的费用实在是太大了。字航博士,像我们这样的普通人还有机会参加太空旅游吗?

微重力环境下气泡分离器工作机理及试验研究

目的研究气泡分离器微重力环境下的工作机理和性能,保证环境控制与生命保障系统在轨状态下的正常运行。方法通过简化气泡分离器的物理模型及工作过程,抽象出气泡分离器的数学模型,并对影响气泡分离器收集性能与分离效率的锥角、流量等参数进行分析,之后利用法国NOVESPACE公司的失重飞机,对锥角和流量的具体影响展开试验研究。结果气泡分离器能够在微重力环境下有效工作,不同锥角和流量下的气泡收集性能与排除试验显示,流量在40～50L/h,锥角34°时,气泡分离器工作性能最优,气泡收集性能可达98%以上,排除效率77%以上。结论气泡收集和排除的过程符合理论预期,保证了环境控制与生命保障系统微重力环境下的正常运行,可为后续产品设计改进提供指导。

商业太空旅游市场现状与发展分析

随着载人航天技术的不断发展,管理手段和法制法规逐渐完善,商业化、产业化逐步具备条件,将人类带到外太空的成本不断降低、安全性显著提高,火箭及飞船等载人航天器终将通过商业化发展降低门槛,太空旅游将不再是富豪的专利。太空旅游蓬勃发展,成为一个拥有巨大增长潜力的新兴行业。1太空旅游项目近年来,载人航天事业发展迅速,近地轨道实现大规模设施的建造和部署.

亚轨道太空旅游的途径与问题

一、太空旅游与商业航天航天事业的发展离不开巨额资金支持,目前世界航天大国发展航天事业所需巨额资金均主要来源于政府投资。航天事业只有融入市场,通过＂商业化＂创造自己的盈利模式,才能形成＂造血＂机制,真正实现可持续、快速发展。太空旅游是商业航天的重要组成部分,通过将航天运载技术转化为太空旅游产业,不仅可以创造巨额利润反哺航天事业发展,还可以使航天产业链更好地融入国民经济建设。

我国成功进行首次微重力条件下的3D打印试验

2016年5月12日,我国科研人员近期利用抛物线飞机成功进行了首次微重力环境下的3D打印试验.这为把3D打印机搬上太空,为空间站提供后勤补给等工作提供了重要的数据和经验.根据中科院空间应用中心与德国宇航局的双边合作协议,德国宇航局向中科院太空增材制造技术试验队提供了抛物线飞行试验机会.抛物线飞机可以模拟太空失重,创造每次约22秒的微重力环境.试验队在法国波尔多进行了93次抛物线飞行试验,用自主研发的设备和工艺成功打印了目标样品.

特种医学

0247505 抛物线飞行后直立体位的耐受性和运动病/Schlegel T T∥J Appl Physiol.-2001,90(1).-67～82 医科图0247506 自行车运动和加强医疗病房:两次血红素的惨案/Welte M∥Anaesthesist.-2001,50(6).-436～441

ESA测试利用渔网捕获卫星技术

欧洲航天局（ESA）最近在失重环境下，测试了利用渔网捕捞太空垃圾的技术。在此次测试成功的基础上。ESA将于2021年在太空部署渔网。此次飞行目的是测试渔网（不同于传统渔网）捕获和移除废旧卫星，运载火箭碎片和其它漂浮在太空的人造碎片的能力。ESA的科学家们利用加拿大的“猎鹰”20飞机开展为期两天的试验。该飞机共做了21次抛物线飞行。形成短暂的无重力环境。每一次失重时间持续20秒。在这期间，科学家们用一个压缩空气喷射器发射渔网，射向卫星模型。这些渔网每个角都进行了加重处理，处于失重状态时就会缠住卫星。