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

1

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 受控生态生命保障系统 氧气流动 废弃物发酵处理装置

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俄罗斯受控生态生保技术研究进展 被引量：12

2

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 受控生态生命保障系统 俄罗斯 进展

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中国载人航天器环境控制与生命保障技术研究 被引量：37

3

作者 汤兰祥 高峰 +3 位作者 邓一兵 傅岚 董文平 周抗寒 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期167-174,共8页

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,... 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。 展开更多

关键词 载人航天器 “神舟”飞船 空间站 舱外航天服 环境控制与生命保障系统 再生式环控生保技术 受控生态环保技术

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受控生态环境中植物不可食部分固废预处理技术研究 被引量：1

4

作者 武重阳 艾为党 +4 位作者 罗亚斌 张良长 杨京松 李攀 田冀锋 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期613-617,共5页

目的开发适用于地基密闭受控生态生命保障系统内植物不可食部分固废预处理技术及设备,为地外星球基地建设提供技术储备。方法采用闭环空气干燥技术和两级粉碎技术对植物不可食部分固废进行干燥和粉碎处理。结果经干燥和粉碎预处理后的... 目的开发适用于地基密闭受控生态生命保障系统内植物不可食部分固废预处理技术及设备,为地外星球基地建设提供技术储备。方法采用闭环空气干燥技术和两级粉碎技术对植物不可食部分固废进行干燥和粉碎处理。结果经干燥和粉碎预处理后的植物不可食部分,含水率降低至30%以下,减容率达到56%。实现了干燥、稳定和减容处理,同时植物不可食部分中的水分得到回收。结论闭环空气干燥技术和两级粉碎技术满足地基密闭受控生态生命保障系统的要求,经处理后的植物不可食部分固废可长期稳定保存或进一步进行资源化处理。 展开更多

关键词 环境控制与生命保障系统 受控生态 固废 植物不可食部分 预处理技术

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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

5

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 受控生态生命保障系统

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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

6

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 环控生保系统 受控生命保障系统

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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

7

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 受控生态生命保障系统

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基于地外星球洞穴构建密闭受控农场研究

8

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 密闭受控农场 受控生态生命保障系统 构建路径 原位资源利用

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空间低压环境下植物养分吸收与生长特性研究进展

9

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 受控生态生命保障系统 低压 植物培养 养分吸收 生长特性

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21世纪空间生命科学和空间生物技术发展机遇与挑战 被引量：7

10

作者 刘承宪 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第S1期37-47,共11页

空间生命科学已由试探性飞行实验阶段迈进开发利用近地轨道资源阶段．在利用微重力资源方面，（１）从细胞水平上探讨重力作用的分子机制，（２）发展空间生物加工技术，（３）从细胞水平上研究人在空间病理反应和适应性生理反应的生理... 空间生命科学已由试探性飞行实验阶段迈进开发利用近地轨道资源阶段．在利用微重力资源方面，（１）从细胞水平上探讨重力作用的分子机制，（２）发展空间生物加工技术，（３）从细胞水平上研究人在空间病理反应和适应性生理反应的生理学研究，（４）进行建立ＣＥＬＳＳ基本生物学问题的研究．一个从细胞水平上说明“重力直接对间接影响”的整体作用机制假说“双叉理论”已经提出，各国都在积极组织验证． ＥＳＡ推出自落机，验证“重力敏感窗．转壁灌注式细胞生物反应器，为空间大容量细胞悬浮培养解决了供氧和溶质扩散问题，也为地面模拟研究细胞三维生长问题提供了手段．为保障宇航员健康的工作和生活，从细胞水平上研究人在空间的病理和适应性生理反应问题已经开始．在地面上已突破植物光能转化和废物处理两大关键技术，在空间建立ＣＥＬＳＳ的基本生物学问题也已提上议事日程． 展开更多

关键词 微重力资源 双叉理论 适应性生理反应 生物分离 细胞融合 受控生态生命支持系统

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打造未来星际旅行者的生命线 “绿航星际”受控生态生保系统验证平台

11

作者 余青霓 《航天员》 2017年第1期24-26,共3页

茫茫太空，没有大气、水、食物，充满着各种各样的危险因素。为了生存，我们需要在航天器内给航天员建造一个类似于地球环境的“家”，这个“家”最为核心的系统就是环控生保系统。通过它，我们在太空有得了一个人类能够生存的大气环境... 茫茫太空，没有大气、水、食物，充满着各种各样的危险因素。为了生存，我们需要在航天器内给航天员建造一个类似于地球环境的“家”，这个“家”最为核心的系统就是环控生保系统。通过它，我们在太空有得了一个人类能够生存的大气环境，解决了吃喝拉撒等一系列问题。 展开更多

关键词 环控生保系统 验证平台 生命线 旅行者 星际 生态 受控 大气环境

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单级硝化反应器处理CELSS尿液废水效能研究

12

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 受控生态生命保障系统 生物硝化 尿液废水 氮素回收

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未来深空探测中的人机联合探测

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作者 郑昱 陶倩楠 《太空探索》 2016年第5期35-39,共5页

1971年7月30日,“阿波罗”15号飞船成功登陆月球,与以往任务不同的是,这次任务搭载了一辆月球探险车,这辆月球探险车在持续三天的月面活动中成为了航天员的重要“伙伴”。当斯科特驾驶月球车以10千米/小时左右的速度在月球上“飙车”时... 1971年7月30日,“阿波罗”15号飞船成功登陆月球,与以往任务不同的是,这次任务搭载了一辆月球探险车,这辆月球探险车在持续三天的月面活动中成为了航天员的重要“伙伴”。当斯科特驾驶月球车以10千米/小时左右的速度在月球上“飙车”时,一个崭新的时代——人机联合深空探测的时代,已经悄然来临。深空探测是指航天器在飞行过程中,其所处的主引力场是地球以外的天体, 展开更多

关键词 千米/小时 引力场 国际空间站 阿里纳斯 多体 欧空局 生命保障设备 受控生态系统 航天大国 交互技术

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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

14

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) 受控生态生命保障系统(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 受控生态生命保障系统

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辐射:火星路上的隐形杀手

16

作者 谭谭 《航天员》 2007年第1期8-11,共4页

登陆火星一直是人类的梦想,无数科学家、工程技术人员正在默默耕耘、积极探索,为实现这个伟大梦想而不懈努力。但是,通往火星的道路并不平坦,其艰巨程度远远超出人们的想象。因为这意味着不仅需要投入巨额资金,突破大量关键技术,研制出... 登陆火星一直是人类的梦想,无数科学家、工程技术人员正在默默耕耘、积极探索,为实现这个伟大梦想而不懈努力。但是,通往火星的道路并不平坦,其艰巨程度远远超出人们的想象。因为这意味着不仅需要投入巨额资金,突破大量关键技术,研制出可靠的火箭和飞船,还要保证火星航天员的安全和健康。前往火星的发射窗口,大约每两年才有一次。从地球出发到达火星,单程需要半年的时间,从火星返回地球也需要半年左右的时间,因此航天员执行一次火星任务至少需要三年时间。三年多的火星任务中,航天员需要消耗大量的食物、氧气和饮用水。如果乘组为6名航天员,每人每天消耗0.9千克氧气、0.6千克食品和2.5千克水,如此一来,仅此三项三年时间总消耗量就达26280千克。因此,火星飞船必须采用再生式生命保障系统,对水和氧气进行再生和循环,甚至应通过受控生态系统,实现食物的在轨生产。此外,前往火星,运载火箭必须要有足够推力,飞船等设备具有高可靠性、易于维修,以保证飞行过程中一旦出现故障,航天员能对乘坐的飞船进行维修。登陆火星过程中,航天员会遇到上述的诸多技术挑战。然而。 展开更多

关键词 航天员 太阳质子事件 火星 电离辐射 宇宙射线 宇宙辐射 生命保障系统 积极探索 飞船 受控生态系统

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