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                      航天器環控生保系統漫談
                      來源:深圳市綠航星際太空科技研究院 日期:2019年02月20日  字體:【大】【中】【小】  瀏覽量:10564

                             太空是一個高真空、輻射、低溫的環境,為什么航天員能在太空中過上與在地球上一樣的生活?這與環境控制與生命保障系統(簡稱環控生保系統)密不可分,環控生保系統就是在外太空創造一個適合人類生活和居住的環境。


                             航天器環控生保系統是保障航天員在太空環境里存、生活和工作的基礎措施,是載人航天器的一個關鍵組成部分。該系統是載人飛行器與其他飛行器的本質區別。環控生保系統采用的技術共經歷3代的發展,經過幾代航天人的不懈努力,我國已經獨立研制出穩定、可靠的第一代及第二代環控生保系統,目前正在進行第三代環境控制與生命保障系統研制的攻關工作。



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                      (1過濾器  2壓力調節器  3減壓閥  4風機  5氧氣罐  6有害氣體吸收器

                      7二氧化碳吸收器 8過濾器 9熱交換器 10水蒸氣出口 11水分離器 12冷卻器)


                             第一代為非再生式環控生保系統。航天員所需的生保物資通過地面攜帶的方式進行補給,產生的廢物不進行回收利用。通過神八、神九、神十任務,非再生的環控生保技術已經完全得到了掌握。第二代環控生保系統叫物理化學式再生環控生保系統,該系統通過物理或者化學的方式把人所需要的氧氣、水進行循環再生利用。這樣可以大大減輕補給量,降低發射成本??臻g實驗室主要采用的就是第二代技術。第三代環控生保系統采用的是受控生態生保技術,它主要通過植物、微生物、動物來把人需要的氧氣、呼出的二氧化碳、水、廢物等循環再生利用。最終目標是提高物質閉合程度,減少物質的補給量。在未來的星球基地中第三代系統將發揮主要作用。


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                      第三代環控生保系統植物栽培裝置


                             無論環控生保技術怎么發展,其功能大致相同,主要包括9個方面,包括供氣調壓、通風凈化、溫濕度控制、水管理、測量和控制、廢物收集和管理、航天服支持功能、煙火檢測和滅火、食品管理功能等。

                             1 供氣調壓:人用的氧氣,包括這個飛船里需要的空氣,由氣瓶帶上去,然后進行調壓和壓力控制。對氧氣進行再生等。

                             2 通風凈化:保證飛行器內部通風流暢。同時把人呼出的二氧化碳、微量氧化氣體、微生物,還有一些微塵處理掉,使空氣的質量滿足人的安全性、健康性的要求。

                             3 溫濕度控制:把飛行器內部空氣的溫度、濕度控制在一個人比較舒適的范圍內。同時把人產生的汗液、呼出的水蒸氣進行冷凝然后進行收集處理。

                             4 水管理:為航天員儲存并為航天員提供水,廢水的處理凈化。

                             5 測量和控制:是整個系統的神經中樞。由特殊傳感器來測量艙內各種環境、氣體成分。

                             6 廢物收集和管理:人員產生的各種廢物,比如大小便進行收集然后對異味進行去除。此外,對人就餐時產生的一些殘渣進行收集、處理。

                             7 航天服支持:在壓力應急時由這部分功能對艙內航天服提供通風和供氧。

                             8 煙火檢測和滅火:對空間里發生火災進行檢測,同時進行滅火和個人防護。

                             9 食品管理:航天員食品儲存加熱等功能。

                             隨著載人航天技術的發展,也催生了許多民用技術,例如紙尿褲、凈水器、家用植物栽培裝置等?,F在我國得航天技術人員正在努力得研究新的技術,同時將部分技術轉化為民用,惠及民生,相信祖國的未來航天一定發展得非常好!


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