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    航天器環(huán)控生保系統漫談
    來(lái)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:11512

           太空是一個(gè)高真空、輻射、低溫的環(huán)境,為什么航天員能在太空中過(guò)上與在地球上一樣的生活?這與環(huán)境控制與生命保障系統(簡(jiǎn)稱(chēng)環(huán)控生保系統)密不可分,環(huán)控生保系統就是在外太空創(chuàng )造一個(gè)適合人類(lèi)生活和居住的環(huán)境。


           航天器環(huán)控生保系統是保障航天員在太空環(huán)境里存、生活和工作的基礎措施,是載人航天器的一個(gè)關(guān)鍵組成部分。該系統是載人飛行器與其他飛行器的本質(zhì)區別。環(huán)控生保系統采用的技術(shù)共經(jīng)歷3代的發(fā)展,經(jīng)過(guò)幾代航天人的不懈努力,我國已經(jīng)獨立研制出穩定、可靠的第一代及第二代環(huán)控生保系統,目前正在進(jìn)行第三代環(huán)境控制與生命保障系統研制的攻關(guān)工作。



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    (1過(guò)濾器  2壓力調節器  3減壓閥  4風(fēng)機  5氧氣罐  6有害氣體吸收器

    7二氧化碳吸收器 8過(guò)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(huán)控生保系統。航天員所需的生保物資通過(guò)地面攜帶的方式進(jìn)行補給,產(chǎn)生的廢物不進(jìn)行回收利用。通過(guò)神八、神九、神十任務(wù),非再生的環(huán)控生保技術(shù)已經(jīng)完全得到了掌握。第二代環(huán)控生保系統叫物理化學(xué)式再生環(huán)控生保系統,該系統通過(guò)物理或者化學(xué)的方式把人所需要的氧氣、水進(jìn)行循環(huán)再生利用。這樣可以大大減輕補給量,降低發(fā)射成本??臻g實(shí)驗室主要采用的就是第二代技術(shù)。第三代環(huán)控生保系統采用的是受控生態(tài)生保技術(shù),它主要通過(guò)植物、微生物、動(dòng)物來(lái)把人需要的氧氣、呼出的二氧化碳、水、廢物等循環(huán)再生利用。最終目標是提高物質(zhì)閉合程度,減少物質(zhì)的補給量。在未來(lái)的星球基地中第三代系統將發(fā)揮主要作用。


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    第三代環(huán)控生保系統植物栽培裝置


           無(wú)論環(huán)控生保技術(shù)怎么發(fā)展,其功能大致相同,主要包括9個(gè)方面,包括供氣調壓、通風(fēng)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(gè)飛船里需要的空氣,由氣瓶帶上去,然后進(jìn)行調壓和壓力控制。對氧氣進(jìn)行再生等。

           2 通風(fēng)凈化:保證飛行器內部通風(fēng)流暢。同時(shí)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(zhì)量滿(mǎn)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(gè)人比較舒適的范圍內。同時(shí)把人產(chǎn)生的汗液、呼出的水蒸氣進(jìn)行冷凝然后進(jìn)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(gè)系統的神經(jīng)中樞。由特殊傳感器來(lái)測量艙內各種環(huán)境、氣體成分。

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

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

           8 煙火檢測和滅火:對空間里發(fā)生火災進(jìn)行檢測,同時(shí)進(jìn)行滅火和個(gè)人防護。

           9 食品管理:航天員食品儲存加熱等功能。

           隨著(zhù)載人航天技術(shù)的發(fā)展,也催生了許多民用技術(shù),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(shù)人員正在努力得研究新的技術(shù),同時(shí)將部分技術(shù)轉化為民用,惠及民生,相信祖國的未來(lái)航天一定發(fā)展得非常好!


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