新兴的人机与环境工程技术科学

围绕人-机-环境系统、飞行器环境控制和生命保障系统、环境模拟技术、空气调节技术4个方面,对国内外人机与环境工程科学研究进展情况作了综述;着重介绍了人-机-环境系统的计算机仿真、ECS制冷系统、航天器的生命保障系统、地面、空中及空间环境模拟技术、空气调节技术的最新发展方向和需要进一步研究的问题等,以期进一步推动该技术学科的研究和发展.     

自动测试技术在航天中的应用现状及发展趋势

自动测试技术在航天中具有广泛的应用需求。针对目前航天自动测试系统存在的通用性不强和设备检测维护不便等问题，本文回顾了自动测试技术在航天关键部件性能试验和健康监测、航天产品综合测试以及航天测控系统中的应用现状，对未来的发展趋势和需要重点突破的关键技术进行了探讨。     

空间生命科学与航天医学工程学术研讨会召开

中国空间科学学会空间生命专业委员会、中国宇航学会航天医学工程专业委员会联合学术研讨会于２００１年７月１８日至２１日在北京平谷召开，会议旨在给近年来空间生命科学与航天医学工程两领域的实验研究成果提供展示空间，并对发展前景提出可行性设想，以此推动学科发展。大会做了关于２１世纪我国航天医学的需求与发展、发展具有中国特色的受控生态生命保障系统等报告，其中有综述，有研究报告，还有对今后工作发展的建议，内容全面丰富。会议较圆满，并达到了预期目的。空间生命科学与航天医学工程学术研讨会召开     

太空居民的生命保障(下)--小型实验性生命保障系统

对于太空居民的生命保障，不能用载人飞船或航天飞机的生命保障系统，也不能用空间站的生命保障系统，而应该用生物再生式生命保障系统。所谓“再生式”，就是该系统不需要从地球供应生活必需品，人体废物和生活垃圾可以再生利用；所谓“生物再生”是指系统内包含生物成分，系统通过它的生物成分来再生、净化和合成生活必需品。从某种意义上说，生物再生式生命保障系统就是一个小型的生物圈。     

长期航天生命保障的要求

７０年代，美国“天空实验室”（Ｓｋｙｌａｂ）在地球低轨道上飞行了８４天。此后，直到１９８４年，美国航宇局（ＮＡＳＡ）才又开始了自由号空间站计划。当自由号空间站进入最后设计阶段时，美国又企图实施载人登月和火星计划。为了不让“天空实验室”之后出现的中断重演，ＮＡＳＡ现在必须吸取自由号空间站发展的教训，并进行载人太阳系探险的一项连续性计划。实施这样的计划一定会对生命保障系统提出更加苛刻的要求，它将大大超过在近地空间环境中的生保系统的要求。在确定未来长期航天任务生命保障系统要求的规范时，ＮＡＳＡ将在已知…     

舱外航天服热控系统仿真

针对人体穿着航天服处于过热状态下的散热问题，在分别建立人体热调节系统、金属氢化物冷源和液冷服数学模型的基础上，将3个模型进行结合，对舱外航天服热控系统在5．5h的时间轴上进行综合的仿真计算，求出人体各节段的温度分布情况，液冷服的入口及出口水温，金属氢化物冷源的出口水温等参数，分析航天员的热舒适性，对航天服热控系统的设计有一定的指导作用，并为今后进一步的研究打下了基础．     

软件定义测控系统体系架构与关键技术

为了满足快速变化的民商航天测控需求和小卫星及大型星座的快速发展导致的测控任务爆炸式增长需求，将软件定义技术这一被认为改变游戏规则的革命性技术，从互联网行业引入航天测控系统，提出了软件定义航天测控系统体系架构，实现测控系统新一轮技术革新。文章首先分析了传统航天测控系统体系架构及存在问题，其次讨论了软件定义航天测控系统具有层次化设计标准，应用接口开放，系统集中控制，基础资源可灵活重组等技术特征。随后分析了该体系架构的优势及标准接口与规范、软件定义射频前端、软件定义信道和软件定义基带4项关键技术，并对软件定义测控系统发展作出了展望。研究结果表明相比传统测控系统软件定义航天测控系统架构更能满足日益发展的航天事业对测控资源的需求。     

航天简讯

俄启用新型航天模拟设施□□为进一步研究航天生理、心理学 ,完善载人航天器中的生命保障系统 ,俄罗斯日前启用了能高度模拟航天器内部环境的新型实验设施。俄罗斯科学院医学生物学研究所运用这种新型航天模拟设施 ,首次将失重和寂寞适应性实验合二为一地进行。利用该设施的实验将连续进行 7昼夜 ,其中航天模拟研究有助于提高航天员肌体耐力 ,对完善载人航天器内部设施也具有重要价值。俄专家介绍说 ,在失重环境中 ,人体血液会被重新分配 ,这种状态会使人的水分消耗增大 ,血浆量减少 ,如任其发展 ,则会导致肌肉萎缩、骨骼松脆、免疫力下降。…     

NASA“改变游戏规则”计划探讨及其启示

正2016年6月29-30日,美国航空航天局(NASA)在洛马公司全球视觉中心举办了"改变游戏规则"(GCD)计划的工业日活动,以加强NASA与政府部门、企业和高校在太空探索创新技术方面的交流合作。本次活动聚焦于学术界、商业界和工业界可能感兴趣的先进技术,展示了该计划所支持的下一代生命保障系统、人机系统、机器人卫星服务、先进近净成形技术、先进制造技术、集成化显示与环境感知系统、块状金属玻璃齿轮、纳米     

为载人火星飞行探路的"火星鼠"

20世纪最壮观的载人航天工程是“阿波罗”载人登月，21世纪最壮观和最宏伟的工程则是人类登上火星。登上火星已经不是遥远的梦想，而是一项实实在在的计划。我国是航天大国，当然不会袖手旁观，我们一定会在火星上建立中国的探险基地。今天的青少年朋友，明天就将担负起这一历史的重任，你们中有的人可能就是登上火星的中国第一批航天员。本刊将在新的一年中系统介绍人类火星飞行的各方面知识，包括为火星飞行探路的“火星鼠”、如何飞往火星、结构复杂的火星飞船、什么人能当火星航天员、充满危险的火星环境、火星前哨站、在火星上生活、先进的火星服、火星上的温室、火星上的生命保障系统、永久性火星基地和火星环境改造。     

选择中国载人航天发展目标的讨论

回顾人类载人航天 40余年的历程 ,出现过一些弯路 ,究其原因是多方面的 ,但主要的是如何合理选择各自的发展目标。发展载人航天的目标大致可有6项 :开发利用空间微重力环境物质资源 ,开发利用空间轨道能源资源 ,开发利用月球能源资源 ,发展天基航天利用空间位置资源 ,在月球上扩大人类生存空间 ,在火星上扩大人类生存空间。文章系统分析了国际上现有载人航天工程的经验和教训 ,认为结合中国的具体实际 ,中国载人航天发展的目标应重点考虑开发利用空间微重力环境物质资源和发展天基航天。     

空间科学实验柜被动式减振系统研究

载人航天二期我国将发展短期有人照料的空间实验室,将开展一系列空间科学实验.国际空间站和我国神舟飞船实际微重力水平测量结果表明,需采取必要的减振措施才能满足特殊科学实验要求,鉴于此对空间科学实验柜被动式减振系统进行了研究和设计.根据空间科学实验柜在载人航天器内的实际安放状态,对其进行了减振布局.将实验柜本身作为刚体,建立6自由度的减振系统动力学模型,然后在ADAMS中建立了空间科学实验柜及减振系统三维实体模型,对减振系统进行仿真,得出系统时域、频域及随机输入下的响应特性.对减振系统参数进行优化,提高了系统的减振效果.      

中国航天医学进展

航天医学是随着载人航天事业的发展而兴起的一门特种医学学科、随着人类对太空的不断探索,从学科创建至今的短短几十年时间取得了巨大的发展,我国的载人航天工程于20世纪90年代初启动,但航天医学发展的历史却可追溯到50年代末,特别是近10年来,我国载人航天工程的启动为航天医学的发展带来了重大机遇,目前,我国首次载人航天飞行已获圆满成功,首飞航天员也已安全、健康地重返地球,航天医学专家们与航天员一同经受住了首次载人航天飞行的考验、本文简要介绍了我国航天医学的基础研究和应用研究,以及取得的进展,并展望了今后将面临的挑战和机遇。     

核动力深空探测器现状及发展研究

深空探测中,由于无法使用太阳能或者太阳能的利用效率太低,需要使用空间核电源。当前用于月球表面、火星表面、木星及以远的飞行任务中的核动力深空探测器,均利用的同位素核源衰变能,包括同位素热源用于温度控制和采用温差发电用于供电。研究中的深空探测核动力应用包括月球基地、载人火星飞行、无人探测、使用核反应堆裂变能等。空间裂变电源的反应堆包括液态金属冷却堆和气冷堆两种方式,前者支持温差、斯特林和布雷顿发电,后者支持布雷顿和磁流体发电。近期开始探索研究核聚变深空探测器。纵观核动力深空探测器的发展历程,同位素电源依然在深空探测中发挥着重要作用,大功率空间核电源结合电推进将成为未来深空探测的重要关注方向。     

载人航天器深空飞行返回再入轨迹优化

分析了载人航天器深空飞行返回再入的飞行特点,指出其轨迹优化研究的必要性;给出了基于遗传算法的轨迹优化方法;利用自主编制的仿真软件程序,采用与Apollo和Soyuz飞船类似的返回舱的参数进行了仿真。仿真结果表明,优化后加速度过载峰值被严格控制在满足载人飞行要求的范围内,同时其他过程载荷峰值也在满足约束的前提下明显降低,总吸热量和再入航程也大幅缩减,优化后再入轨迹满足工程实施的初步要求。     

空间站废水的处理及管理

长期载入飞行的空间站需要大量的用水，为解决由此引起的巨大的维持飞行的运行费用，需要实现水的再生与闭路循环，如何针对空间站废水的特征，解决废水的处理与利用问题，并建立合理的水循环体系是这一工作的关键，文中分析，比较了空间站废水的处理方法，设计了空间站水管理整合方案，并多方面探讨和验证这一方案的合理性和可行性。     

Unique radiobiological aspects of high-LET radiation.

Since the beg inning of manned space flight the potentially unique radiobiological properties of the heavy ions of the cosmic radiation had been, apart from possible interactions of radiation effects with biological effects of weightlessness, of major concern with respect to the assessment of radiation hazards in manned space flight. Radiobiological findings obtained from space flight experiments and ground based experiments with densely ionizing radiation are discussed, which suggest qualitative differences between the radiobiological mechanisms of sparsely ionizing and densely ionizing radiation. These findings comprise the observation of a long lateral range of radiobiological effectiveness around tracks of single heavy ions, the observation of micro lesions induced in biological targets by the penetration of heavy ions, the nonadditivity of radiobiological effects from sparsely and densely ionizing radiation, the different kinetics for the expression of late effects induced by sparsely or densely ionizing radiation, and the observation of a reversed dose rate effect for early and late effects induced by densely ionizing radiation. These findings bear on the radiation protection standards to be installed for a general public in manned space flight and on the design of experiments, which intend to contribute to their specification.     

载人航天中人的失误分析及研究对策

文章首先将载人航天中产生人失误的原因分为三大类型：载人航天器系统人机界面本身设计不当、生产加工与装配错误以及由人自身的局限性所引发的操作错误。在此基础上，详细论述了为防止航天员发生失误而采取的研究对策。最后，提出几点建议以供讨论。     

展望21世纪中国空间技术

中国发展空间技术的目的是为国民经济建设服务。到下世纪初的目标是逐步建成几个急需的、长期稳定运行的应用卫星系统：通信广播,环境资源勘测,减灾,微重力资源,小卫星等;优先发展卫星的有效载荷技术和公用平台技术,加强卫星应用研究,重视预研和基础技术开发,加深国际交流和合作;中国也将在载人航天和深空探测领域进行探索和研究。     

返回技术和返回式航天器的发展

按现已发射的航天器统计,返回式航天器占1/3强。它们在开发利用空间资源方面起着先锋和带头的作用,为促进载人航天和促进人类的进步作出重大贡献。文章分析了返回技术和返回式航天器发展的三个阶段:初期发展阶段、深入应用阶段、无损和定点返回阶段。并指出,今后相当的一段时期内无损定点着陆返回将会成为主要的发展途径。