“国际空间站”环境控制与生命保障系统技术升级分析

环境控制与生命保障系统可在载人航天器上通过人工手段为航天员提供清洁的空气和纯净水,系统具有水循环和管理、废弃物管理、大气控制与环境监测等功能。“国际空间站”结合了储存式和有限可再生式生保系统,这些技术的应用将有助于降低空间站的运营成本。随着各航天大国积极开展深空探测任务,载人登月和火星探测需要环控与生保系统提供闭合度和循环效率更高的生命支持和保障,因此需要在现有技术基础上不断升级迭代。近几年,这些新技术在“国际空间站”上陆续得到了在轨试验验证。

飞船环境控制与生命保障系统

环境控制与生命保障系统是飞船上十分复杂和相当重要的分系统 ,是实现载人航天必须要突破的一项关键技术。本文着重论述了系统的功能任务、技术要求及系统的主要技术 ,对系统的试验验证工作也进行了讨论。

动态多目标决策及其在环境控制和生命保障系统中的应用

本文对多目标动态规划分层解法进行了改进和完善,采用分阶段搜索筛选的办法求解各目标在相应的工程宽容范围内的允许策略集合,使这一方法更具适应性和实用性。文中概述了这种动态多目标决策方法在载人航天环境控制和生命保障系统方案评价和优化中的应用。最后给出了这种方法在求解代谢氧回收再生过程技术方案评价优化中的具体应用实例。

环境控制与生命保障系统——国际空间站保障人的要素

自2000年11月2日起，国际空间站开始常年有人在轨驻留，迄今已历近18年。在这期间的每小时，国际空间站的乘组和系统都会受到一个地面团队的密切关注，他们就是来自位于休斯顿NASA约翰逊航天中心的任务控制中心团队。本文从环境与热操作系统团队的工作视角介绍了国际空间站环境控制与生命保障系统的运行，包括大气控制与供给／大气再生、温度与湿度控制、水回收与管理、应急状况及应急响应。

国际空间站环境控制和生命保障系统资源概述

组装完成后的国际空间站环境控制与生命保障（ECLS）系统包括美国和国际空间站其他成员国的舱内部件和子系统，这些部件和子系统的功能是：温湿度控制（THC）、大气控制与供应（ACS）、大气再生（AR）、水回收与管理（WRM）、火灾探测与灭火（FDS）和真空系统（VS）。由于ISS可利用的资源有限，所以要使所有资源配置最小化，并对其可行性予以特别关注，首先就要从硬件开发起，到飞行硬件生产和交付过程中，对实际测试进行评价。本文叙述了目前在轨美国ECLS系统硬件资源配备的情况，包括发射重量、平均持续和峰值耗电量负荷、在轨体积和再补给后勤等方面。

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。

空间站环境控制和生命保障技术

飞离地球是人类千年的梦想,建造一种能在轨道上长期运行,具有一定的科学技术试验能力或生产能力的有人居住的航天器将使这一梦想得以实现。空间站又称航天站或轨道站,是一种可供多名航天员长期居住和工作的载人航天器。空间站构型复杂,其规模比一般航天器大得多,通常有密?..

“神六”生命保障系统面临最大考验

在11月2日开幕的中国科协第五届青年学术年会上,中国空间技术研究院院长、"神舟"飞船系统总指挥袁家军在接受记者采访时表示,将于2005年秋季发射的"神舟"六号飞船和"神舟"五号相比没有太大改变,但环境控制系统和生命保障系统面临最大考验。袁家军介绍说,"神舟"

NASA先进探索系统:2017年生命保障系统进展

NASA先进探索系统生命保障系统项目致力于开发可靠、节能和轻量化的航天器系统,并提供近地轨道以远长期载人任务所需的至关重要的环境控制和生命保障系统。高可靠性、闭环式生保系统是规划在本世纪20年代中期乃至以后实施更长期载人航天探索任务所必需的能力之一。生命保障系统项目主要关注四个领域:生命保障系统的架构与系统工程、环境监测、大气再生、废水处理和水管理。以国际空间站生命保障系统作为应用起点,生命保障系统项目的三重任务是:解决生命保障系统各不相关联的技术差距;提高生命保障系统的可靠性;推进生命保障系统系统在国际空间站在轨集成试验。本文是对2016年先进探索系统生命保障系统发展状态报告的后续报道,并详细介绍了自该论文发表以来的进展,特别关注了气溶胶采样器空间站飞行实验、航天器大气监测器飞行试验、卤水处理器组件飞行试验、CO2去除技术研发等工作的现状,以及休眠对生命保障系统系统影响的工作研究情况。

矿用生命保障系统

所属单位兰州空间技术物理研究所产品简介该矿用生命保障系统依托空间低温技术、空间站环境控制生命保障技术等多项航天技术研制而成，是一种可为井下避险救生装备、可移动式救生舱、避难硐室等提供生命保障支持的救生设备。其可在矿难发生时为避难人员提供必需的生存环境条件，

国际空间站哥伦布舱系统级环境控制系统试验

介绍了国际空间站哥伦布舱的系统级环境控制系统试验。该试验既没有使用大型真空设备也没有使用太阳模拟器或红外灯等外热流模拟设施,而是直接在总装大厅的大气环境下实施。试验工况包括发射、正常和故障运行等模式。试验有效验证了哥伦布舱集成全局热数学模型,以及主动热控系统和环境控制与生命保障系统的接口关系。

空间站温湿度控制子系统的动态分析

为了某空间站温湿度控制子系统的设计和运行操作,分析了该子系统的动态性能。分析了空间站上空气的热湿源,安排了不同乘员的活动程序;根据密封舱内空气热量和质量平衡原理导出了温湿度控制子系统的动态分析方法;最后给出了六种情况下的动态分析结果。分析结果表明:1)该分析方法可以较为准确的反映温湿度控制系统的动态性能,如果载荷(特别是湿载荷)能用连续函数的形式来表示可以使分析结果更好;2)在该空间站的温湿度控制中宜采用主动温度控制策略而不是主动湿度控制;3)密封舱内保持相对较高的空气温度有利于保持较低的相对湿度;4)当空间站向对接飞船供应热空气时,可能会使空气温度低于露点温度而导致舱内的水蒸汽发生凝结。

什么是环境控制与生命保障系统？

每逢载人航天任务发射时，我们都会通过媒体听到一个很熟悉的词汇：环境控制与生命保障系统。恰逢神舟九号飞船发射升空，这一词汇又无可避免地出现在了人们的视野当中。

国际空间站的环境控制与生命保障系统

自2000年11月2日起,国际空间站(ISS)开始常年有人在轨驻留,迄今已历18年。期间,ISS的环境控制与保障系统(ECLSS)一直在为营造一个可供乘员舒适居住和卓有成效地开展科学研究的环境而有效运转着。ISS的ECLSS设计能力是能够应对7人乘组的长期驻留,也能保障最多11人的短期驻留。

为航天员“保驾护航”——环境控制与生命保障系统

环境控制与生命保障系统的主要任务是在密封舱内为航天员创造一个基本的生活条件和适宜的工作环境,保障航天员身体健康和生命安全。它既为航天员创造环境,保障航天员健康生活、高效工作,也是航天器平台正常运行必不可少的重要支撑,是将航天员与航天器紧密结合在一起的重要载体。

载人航天器环控生保系统热网络的轻量化分析

目的减轻载人航天器中环控生保系统的重量。方法 采用网络分析原理，研究由环控生保系统中气、液流体回路所构成的流动和热网络，建立此网络中流动、传热及重量计算的物理模型和数学模型。从热平衡、传热及其系统重量关系式出发，计算出网络的结点热力学参数及网络系统重量，并对系统重量的一些影响因素进行了分析。结果 流动和热网络系统中存在最佳管径，使系统重量最小。并且此最佳管径与流量关系密切；适当地提高通风温度可以降低系统重量；网络系统中存在最佳的热组件布局方式，对应的系统重量最小。结论 这些规律对载人航天器环控生保系统轻量化具有重要参考意义。

膜曝气生物膜反应器处理航天生活废水效能研究

针对未来星球基地与长期地外飞行产生废水的处理需求,构建了膜曝气生物膜反应器(MABR),以探究该工艺对含尿液与卫生废水的模拟航天废水的处理效能。通过为期376 d的连续试验,开展了反应器启动和驯化,对含不同体积分数尿液的生活废水、飞行阶段废水的处理效能进行研究。结果表明,对尿液体积分数10%的生活废水,MABR稳定运行时可实现97%的总有机碳(TOC)去除率,以及83%的总氮(TN)去除率;对尿液体积分数40%的生活废水,可实现99%的TOC去除率,以及92%的总氮去除率;对飞行阶段废水,可实现98%的TOC去除率,以及65%的总氮去除率。从反应器的活性污泥中检测到丰富的反硝化细菌以及少量厌氧氨氧化菌。经历驯化后,MABR在286 d内对航天生活废水中碳、氮保持了较高的去除率,从而初步验证了该工艺应用于载人航天生活废水处理的可行性。