受控生态生命保障系统中微生物研究的发展现状

要实现人类在空间的长时间飞行或在外星球建立基地长期生活,必须具备基本的生存条件,也就是必须给航天员提供足够的食物、空气、水及其它必需的物质及清除废水废物.为了解决这一问题,近年来人们提出和建立受控生态生命保障系统(Con-trolled Ecological Life Support System,简称 CELSS)设想.其目的是在载人航天器内最大可能的实现氧气和营养源的自给和废物的再生.在CELSS中微生物起着重要作用:首先从一般意义上讲,在这个系统中植物是生产者,动物和人是消费者,微生物是分解者,即微生物有着将人和动物排泄物及植物桔杆分解并转化成人和动植物可以再利用的物质的功能.其次微生物也可作为营养源供人食用.虽然人类传统习惯的食物是动植物食品,但是就营养价值和口味来说,微生物食品并不比动植物食品差,只是在自然生态环境中由于存在丰富的动植物资源而被忽略了.在CELSS中,因为传统食物的栽培周期太长,所以繁殖周期短、品种繁多的微生物食品就相对重要起来,光合细菌、酵母菌及真菌子实体等都可作为食物来源.由此可见微生物在CELSS中是不可忽视的一个重要组成部分.本文对国外近年来CELSS中微生物部分的研究作以下介绍.     

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.     

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.     

受控生态生命保障系统中高等植物栽培地面模拟研究动态

受控生态生命保障系统中高等植物栽培地面模拟研究动态郭双生，艾尚坤美、俄、欧。日等先进国家和地区正在展开一场２１世纪初重返月球的竞赛，现已拟订出具体计划并认为建立月球基地在技术和经济等方面均是可行的。要在深远空间或地外星球长期生活，必须为航天员源源不断...     

生物再生生命保障系统设计的基本问题

生物再生生命保障系统(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.利用高等植物或微藻来生产食物、处理废物、再生O2和水是BLSS区别于其他类型生保系统的重要标志.BLSS在结构和功能上可以分为自养单元和异养单元两部分.本文简单绘制了三种不同的系统构型.在实际选择时,应根据任务需求选择系统综合质量最小的构型而不是单纯追求高封闭度.系统设计过程应遵循物质平衡的基本原则,尤其是与航天员生命息息相关的O2平衡和水平衡.     

舱外航天服便携式生命保障系统研究进展

随着空间探索的发展,舱外航天服便携式生命保障系统必须具有更优良的性能.本文介绍了国外舱外航天服生保系统的研究进展,主要包括CO2去除和H2O去除等方面的新技术.对各种技术进行了分析、比较.探讨了舱外航天服生保系统的发展趋势.我国载人航天应该采用成熟、可靠的生保技术,同时开展再生式生保技术的研制工作.     

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...     

生物再生生命保障系统内候选动物蛋白—蚕的研究进展

为在未来进行长期远距离的深空探测,有必要在月球或火星基地建立为航天员提供基本生命保障和生活物资的生物再生式生命保障系统。系统内生产动物蛋白对航天员的食谱和提高系统的闭合性及稳定性都有重要意义。结合目前研究现状,详细介绍了生物再生式生命保障系统中候选动物蚕的情况,分析了当前研究存在的问题,并展望了今后的研究方向,为我国开展有关研究提供参考。     

载人航天工程的后续目标与航天医学工程的研究方向

以载人航天为任务背景的航天医学工程学科在中国载人航天工程中发挥了重要的作用并得到了迅速发展.在此基础上,根据工程后续的3个目标1)突破航天员出舱活动技术,验证航天员的舱外作业能力;2)突破飞船与空间目标飞行器的交会对接技术;3)建立一定规模的空间实验室,著者提出了航天医学工程研究在航天员选拔训练,工程设计的医学、工效学要求与评价,航天员医监医保与航天医学研究,航天器环境控制与生命保障技术研究,出舱活动与交会对接的相关技术研究和训练与试验模拟技术研究等领域的研究方向和重点.     

影响植物栽培的空问飞行因素

植物栽培是空间站和空间生保系统的重要研究课题,因其不仅可以参与水气循环维持系统的稳定,而且可以为航天员提供新鲜蔬菜,供应多种维生素和微量元素,并有一定的抗辐射和抗氧化作用,对航天员的生理和心理健康都有积极意义.进行空间植物栽培必须要考虑到空间飞行因素对植物生长发育的影响.空间飞行因素主要可分为三类:外部因素(宇宙辐射、真空、温度),动态(微重力、加速度、振动、噪声)和飞船内部因素(密闭隔离,合成气环境、地磁场缺失、温度与气压波动等).本文详细介绍了这些因素对植物的影响.     

受控生态生保系统中关键生物部件的筛选

生物部件暧控生态生保系统的核心部分，筛选的生物部件合适与否在很大程度上决定着试验的成败。这些结果为受控态生保技术实验研究奠定了重要基础。     

载人飞船环控生保自学习智能决策支持系统的设计与实现

目的 在载人飞船飞行期间监控环境控制与生命保障系统(environment control and life support system,ECLSS)的工作状态,对故障进行诊断和决策支持.方法 依据决策支持系统、神经网络和专家系统原理,设计出了环控生保决策支持系统(ECLSS Decision supporting system,EDSS)的基本结构,运用故障树分析方法进行故障划分,形成专家知识,并将神经网络与专家系统相结合进行自学习.结果 在2人5天的"神舟"6号载人飞行试验中,软件系统得到了全面考核和验证,为试验任务的圆满成功提供了良好的技术支持和保障.结论 所建立的决策支持系统能够准确、迅速地进行数据判读和故障诊断,数学模型设计正确,参数预测结果合理.     

环控生保集成演示验证系统总体设计及其试验验证

目的：研制环控生保集成演示验证系统，为未来中长期环控生保系统技术的研究创造一个先进的地面研究试验环境。方法：将固态胺二氧化碳收集浓缩、Sabatier二氧化碳还原、全氟磺酸热电综合膜蒸发尿处理和固态聚合物水电解制氧等再生式生保技术、集中通风温湿度控制技术、测量控制等非再生式技术集成在一密封绝热环境中，并通过试验考核。结果：系统及再生式各分系统主要技术指标满足要求，系统总体及各分系统的整合是成功的，基本上达到了系统整合部分闭环。结论：系统方案设计合理，系统的主要性能技术指标满足要求。系统总体及所属各个分系统之间匹配与协调性良好，系统运转正常，测试数据正确。     

舱外航天服热控系统研究进展

综述了国外舱外航天服热控系统研究的新进展,着重分析了利用质量传递,相变储热及辐射等机理设计热控系统的特点,探讨了值得注意的研究动向和存在问题。     

密闭系统中四种共培养植物光合作用效率研究

目的 探讨大型密闭系统中几种共培养植物的光合效率等特性,为开展人与植物的物质交换实验提供基础数据.方法 利用受控生态生保系统集成实验平台植物舱开展常压下生菜等4种共培养色拉型蔬菜的光合效率研究.植物共培养面积为36.0 m2;采用Hoagland营养液培养;光源为90％红+10％蓝LED组合光源,光照强度为450μmol·m-2·s-1PPF,光照周期为24 h;根据植物不同生长阶段调节CO2浓度,控制范围为0.2％ ～0.8％.结果 系统运行平稳,环境参数控制状态良好,植物生长状态基本正常;共培养植物产O2量和CO2吸收量平均分别为0.915 kg·d-1和1.204 kg·d-1,植物平均每天能产生约1.1人呼吸所需的O2,同时吸收其排出的CO2.结论 通过该实验,基本掌握植物共培养技术及系统放O2和吸收CO2的能力,可为开展多人多天的受控生态生保系统集成试验研究提供技术支持.     

受控生态生保技术综合实验系统的研制

目的 建成受控生态生保技术综合实验系统,为下一步开展受控生态生保系统的整合实验和系统内物质闭合循环实验研究构建试验平台。方法 在大量方案调研、方案设计和图纸设计的基础之上,通过加工、安装和联合调试等技术手段来实现。结果 该系统容积约为40m^3,其舱内温度、相对湿度、氧浓度、二氧化碳浓度、总压、光照强度、光照周期、栽培基质水分含量和乙烯浓度等参数均得到有效控制,系统运行稳定;栽培系统包括左右两排,每排分为上下两层;栽培床总面积约为8．4m^3,其上下垂直距离电动可调;光源为红色和蓝色两种发光二极管的组合。结论 该试验平台的成功研制,为下一步开展大规模受控生态生保技术整合试验研究创造了必备条件。     

空间受控生态生保技术发展现状与展望

空间受控生态生保技术在国际上经历了50余年的发展历程,并取得了长足进展.本文就受控生态生保技术的基本概念、研究现状、取得的主要成就、存在的主要问题、下一步的努力方向及发展趋势等进行了概述,可为我国受控生态生保技术的后续深入发展提供参考与借鉴.     

航天活动中失水与供水的医学问题

根据失水对身体生理与工效的影响，论述了适量、适时补水对人体的重要性。分析了航天活动中影响机体维持水平衡的因素，提出了补充水份的若干原则，为载人飞船生保系统水储备的工程设计和制订供水制度提供医学依据。     

社会支持对截肢患者情绪障碍及生活质量的影响

目的探讨社会支持对截肢患者情绪障碍和生活质量的影响。方法以社会支持评分分组,社会支持总分〈35分为低社会支持组,〉45分为高社会支持组,比较两组抑郁自评量表（SDS）、焦虑自评量表（SAS）、世界卫生组织生存质量测定量表简表（WHOQCL-BREF）评分情况,并进行相关分析。结果 70例伤性截瘫患者SSRS总分及主观支持、客观支持、支持利用度因子评分分别为：（38.31±4.94）,（23.33±5.26）分,（11.25±3.21）分,（8.57±2.07）分。其中〈35分者（低分组）26例;〉45分者（高分组）20例;35～45分者24例。社会支持高分组截肢患者生理领域、心理领域、社会关系领域、环境领域评分,显著高于社会支持低分组,焦虑、抑郁状态明显低于社会支持低分组,差异有显著性（P〈0.05或P〈0.01）。结论社会支持明显改善截肢患者的情绪障碍,提高其生活质量。