国外空间站环控生保分系统研究现状和发展趋势分析

<正>环境控制与生命保障分系统(ECLSS,简称为环控生保分系统)是载人航天器所独有和必需的一个最重要分系统。环控生保分系统应对人类在空间特殊环境的生存需求,通过大气控制、温度控制、供应和再循环、水再循环、食物供应、废物清除、火灾等应急措施的解决,为载人航天器上航天员的正常生活、工作、身体健康和生命安全提供关键性保障。该分系统研究涵盖物理、化学、材料、生物、机电等多个技术领域,它从最初的非再生式储存系统,到物化再生式     

三十载逐梦寰宇，看今朝梦圆苍穹——中国载人航天工程30年成就展在北京开幕

<正>2023年2月24日，“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程30年成就展”在中国国家博物馆开幕。空间站组合体模型、各型运载火箭模型以及航天服、空间站环控生保设备等展品悉数亮相，新一代载人飞船、月面着陆器等未来载人登月主要飞行产品模型更是首次公开展出。盛大开展，展示载人航天三十年辉煌成就中国载人航天工程于1992年正式立项实施，2022年圆满完成“三步走”战略任务，全面建成中国空间站，目前空间站已正式进入应用与发展阶段。本次展览全面系统回顾工程全线30年来自信自强、     

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…     

瞄准未来的深空探测技术

自2011年航天飞机机队退役以来,美国本土暂时失去载人航天的发射平台,在短短六、七年内,美国航宇局通过商业乘员计划将恢复载人航天发射的能力。美国在2017年后的近地轨道运载能力将大大增强:除了两款私人宇宙飞船外,现在即将增加"追梦者"迷你航天飞机,可以满足国际空间站2024年之前的货运和人员转换任务。除此之外,美国航宇局还研制具备一定深空飞行能力的"猎户座"飞船,未来将执行小行星和火星任务。商业乘员计划不仅是一项载人航天计划,同时也是私人航天公司进入轨道的渠道。事实证明,这些私人宇宙飞船的安全性和先进性并不比传统的载人飞船差,比如太空探索技术公司的"龙"飞船已经多次完成对国际空间站的货运补给,证明其在安全性能上是可行的,目前,美国有多种空间运输系统正在进行测试,其中包括运载火箭、航天器以及地面操作系统等。在面向未来的深空探测技术方面,美国也注重公私结合,大大激发了私营企业的创新热情。本期特编辑"美国航天的追梦空间"专辑,介绍美国航天最近几项变革和最新成就。     

载人航天国际合作新目标:地月轨道空间站

<正>国际空间站又获得了4年延寿,但2024年后也将退役,美国的载人航天任务将转向深空。深空载人航天耗资极为巨大,更依赖国际合作,正因为如此,美国牵头欧俄日正在深化地月轨道(Cislunar)空间站的方案,这将是未来最有希望的国际合作载人航天项目,它堪称地月空间上的小"国际空间站"。     

国外目前的航天医学研究

国外载人航天的发展已有二十多年的历史。在这二十多年里,对载人航天器的研究取得了长足的进步,从而也促进了作为生命保障技术医学基础的航天医学的发展。 60年代,航天工程技术和航天医学保证了航天员的航天安全,证明人可在太空生活并能有效地工作。70年代,出现了空间站,航天医学开始研究较长时间的空间环境对人体的影响,并进行一些新的生物医     

“国际空间站”的总体设计

1“国际空间站”概况 “国际空间站”是有史以来规模最大的国际载人航天合作计划,集中了世界主要航天大国各种先进设备和技术力量,其复杂性和技术先进性是以往任何载人航天器无法比拟的.目前“国际空间站”美国舱段基本组装完成,俄罗斯舱段将于2013年完成建设,已实现6人驻站目标,体积是和平号空间站的3～4倍,相当于一个足球场大小.围绕“国际空间站”的建设,到2012年1月底,美、俄共完成了67次载人航天飞行,航天员累计完成了135次出舱活动.     

俄罗斯航天事故频发原因的深度剖析

自从人类开始航天活动以来,苏联/俄罗斯一直在该领域占据领先地位.从第一颗人造地球卫星发射到深空探测计划,从实现首次载人飞行到空间站建设,俄罗斯创造了许多个第一.俄罗斯航天工业也是其引以自豪的产业,火箭及飞船经过几十年的实践检验,曾一度被誉为“最可靠”和“最安全”的航天器.在美国航天飞机退役后,俄罗斯载人飞船更是承担了独自往返“国际空间站”的重任.然而,近年来俄罗斯接二连三发生多起航天事故,这不仅给俄罗斯造成了极大的经济损失,也使其航天工业蒙上了阴影,更影响了俄罗斯航天大国的地位.     

地外二氧化碳转化利用技术研究现状与展望

为有效解决未来长期载人地外生存面临的物资供给等关键问题,获得更高的氧回收率、能量转化效率和更低的应用成本,亟须发展更高效的地外二氧化碳转化利用技术。文章总结了地外二氧化碳利用的发展现状并分析了近期的研究进展,发现不同技术之间差异大,在航天应用过程中,需充分考虑地外环境限制因素,以选用更合适的技术。空间站上已搭载的Sabatier装置和火星车上的MOXIE装置初步实现了地外二氧化碳还原。以“地外人工光合成”为代表的常温二氧化碳转化技术可为地外环控生保提供新路线。其不仅能够实现地外氧气供给,还可获得甲酸、乙烯和甲烷等有机分子作为燃料或生物转化原料。随着相关基础研究的不断发展,有望实现二氧化碳的高效转化和高附加值有机物、甚至碳糖食物的生产。地外二氧化碳转化利用技术的发展,将实现地外密闭环境下的废弃资源利用与物质循环,降低载人空间站、载人深空飞船的物资供应需求,也将为原位资源利用火星大气中的二氧化碳提供创新思路,以支撑未来可承受、可持续的地外生存任务。     

天宫圆梦 闪耀星河

<正>1992年9月,中央决策实施载人航天工程,并确定了我国载人航天“三步走”的发展战略。2010年,中央批准载人空间站工程立项,分为空间实验室任务和空间站任务两个阶段实施。空间实验室阶段主要任务是突破和掌握货物运输、航天员中长期驻留、推进剂补加、地面长时间任务支持和保障等技术,开展空间科学实验与技术试验,为空间站建造和运营奠定基础、积累经验。通过实施长征七号首飞任务,以及天宫二号与神舟十一号、天舟一号交会对接等任务,工程第二步任务目标全部完成。空间站阶段的主要任务是建成和运营我国近地载人空间站,     

美国新一代重型运载火箭发展分析

2011年9月14日,美国航空航天局(NASA)正式对外公布了美国新一代重型运载火箭(HLLV)—"航天发射系统"(SLS)的设计方案,标志着美国新一代载人深空运输系统的研发进入了新阶段。"航天发射系统"的研制采取了一种渐进式发展模式,其初始方案的近地轨道(LEO)运载能力为70t,改进后将达到130t,可用于向近地轨道及更远的空间发射"多用途乘员飞行器"(MPCV)和大型有效载荷,以满足载人登陆小行星、载人进入火星轨道等深空探测的任务需求,还可作为"国际空间站"商业乘员运输系统的备份运输工具。2012年3月19日,美国航空航天局发布公告,为"航天发射系统"寻求先进的发展建议。     

空间增材制造技术的应用

中国空间站旨在进行大量在轨科学实验和空间应用研究,在轨保障是支持空间站在全寿命周期内完成载人航天任务的重要途径.传统地面制造及上行补给方式难以满足较大规模应用的需求,亟需一种创新性的保障模式突破资源瓶颈,空间增材制造技术具有极大的潜力实现即造即用的资源保障模式.本文根据空间增材制造技术的最新研究进展,结合中国空间站和载人深空探测任务需求,对空间增材制造技术的在轨应用模式进行分析,提出了中国空间增材制造技术未来发展所面临的问题和解决途径.      

国外航天营养与食品研究进展

随着载人航天的不断发展,航天员太空停留时间也从加加林最初的1h48min增加到如今“国际空间站”常规驻留6个月,而由美国航天员斯科特·凯利和俄罗斯航天员米哈伊尔·科尔年柯共同执行的“国际空间站”1年期驻留任务也于2016年3月2日顺利结束。回顾世界载人航天走过的历程,一个不争的事实是：每一次载人航天任务的顺利完成,都与乘员良好的食品与营养保障密不可分,尤其是随着太空驻留时间的延长,航天食品与营养对乘员生理和心理的健康以及工作绩效方面的影响将愈加重要。为此,对航天营养与食品提出了更高的要求,以满足长期载人航天的需要。     

独特的人工重力自由飞航天器

<正>国际空间站预计将于2024年退役,美国航宇局的载人航天项目将转战深空,而欧洲空间局也做了多方面的打算。欧洲空间局表示,他们将和中国开展合作,继续近地轨道上的载人飞行,同时他们还将为美国的猎户座飞船提供服务舱,开启深空载人探索。借着美国热议地-月拉格朗日点深空站和月球突击登陆的东风,欧洲空间局还表示,打算在2024年后建立月球村。欧洲人的雄心不止于此,根据德国航天局(DLR)和空中客车公司联合发布的文件,欧洲还在探讨使用自由飞航天器探索地月空间的构想。     

当今载人航天综述

六十年代初兴起的载人航天开辟了人类飞出地球、遨游宇宙的新纪元。目前,载人航天事业已从试验阶段转向实用阶段。载人航天活动是一个经济效益极高、开发潜力甚大的发展领域。载人航天器载人航天器现正分别朝着两个方向发展,即天地运输系统和空间站。天地运输系统主要包括载人飞船、航天飞机、空天飞机。在这方面美国处于领先     

国外新型可重复使用飞船特点分析和未来发展

目前,世界各国积极开展新型可重复使用飞船的研制或研究论证,美国和俄罗斯的新型载人航天器都取得了一定的进展。美国航空航天局(NASA)的"猎户座"(Orion)飞船将作为"国际空间站"(ISS)乘员救生艇继续发挥作用;美国商业公司积极发展新型可重复使用航天器,主要包括太空探索技术(SpaceX)公司的"天龙座"(Dragon)飞船和波音公司的乘员航天运输-100(CST-100);俄罗斯正在执行"新型载人航天运输系统"(PPTS,也称为PTKNP)计划,研制新一代飞船。     

神舟号飞船总指挥袁家军谈中国载人航天为什么从载人飞船起步

世界上第一个载人航天器是苏联在1 961年发射的东方号载人飞船.迄今为止,人类研制发射成功并正在使用的载人航天器一共有3种:载人飞船、空间站和航天飞机.     

深空探测进展与开展我国深空探测的思考

□□《中国的航天》白皮书中已提出：“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究。”为此，我国应根据航天科技发展的水平，参考各航天国家的空间探测计划，制定本世纪前30年的深空探测计划，其对象以太阳系空间为主，兼顾宇宙空间的观测。 深空探测的总体目标可归纳为：① 探索太阳系和宇宙（包括生命）的起源和演化；② 开发和利用空间资源（空间环境、能源和资源等）；③ 发展空间技术，推进科学技术的进步；④ 扩展人类的生存空间；⑤ 为人类社会长期的可持续发展服务。 当前，深空探测是在卫星应用、载人航天与空间站取得重大成就的基…     

神舟号飞船总指挥袁家军谈中国载人航灭为什么从载人飞船起步

世界上第一个载人航天器是苏联在1961年发射的东方号载人飞船：迄今为止．人类研制发射成功并正在便用的载人航天器一共有3种：载人飞船、空间站和航天飞机。     

面向“国际空间站”的美国载人航天商业化途径

经过多次推迟,2012年5月22日,美国私营航天公司—太空探索技术公司(SpaceX)研制的猎鹰-9(Falcon-9)火箭终于第二次把"龙"(Dragon)货运飞船发射升空。经过3天飞行,"龙"货运飞船成功与"国际空间站"对接。5月31日,"龙"货运飞船在完成为"国际空间站"运送补给的任务后,成功溅落在太平洋海面。这是航天飞机退役后美国首次向"国际空间站"运送货物的验证飞行,并意味着美国面向"国际空间站"的载人航天发展逐步走向商业化途径,为长远的载人航天发展开辟了新道路,使美国航天商业化迈上新台阶。