我国月球基地受控生态生保系统物质流调控分析研究

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1、第23卷第5期载人航天Vol.23No.52017年10月MannedSpaceflightOct.2017·基础研究·我国月球基地受控生态生保系统物质流调控分析研究郭双生（中国航天员科研训练中心人因工程国防科技重点实验室，北京100094）摘要：针对载人深空探测和月球火星等地外星球定居与开发对生保物资持续再生供应的需求，基于国内外多年的载人航天受控生态生保技术研究经验和我国的载人航天发展形势，提出未来我国月球基地环控生保系统的基本规模、驻留人员和时间等边界约束条件设想（乘组规模约为6人，大气、水、食物及废物循环闭合度分别为100％、100％、95％和95％），以此为基础进行了其中大气、

2、水、食物和废物等物质流配置的分析与计算，并提出其动态平衡调控方案。该工作以期为将来在我国的月球基地等环控生保系统中实现物质流的长期高效与安全可靠调控发挥参考作用。关键词：月球基地；受控生态生保系统；生物部件；物质流调控中图分类号：V41文献标识码：A文章编号：1674-5825（2017）05-0680-08AnalyticStudyonMaterialFlowRegulationinCELSSofFutureChineseLunarBaseGUOShuangsheng（NationalKeyLaboratoryofHumanFactorsEngineering，ChinaAstrona

3、utResearchandTrainingCenter，Beijing100094，China）Abstract：Thehumandeepspaceexploration，thehabitationandexploitationofextraterrestrialplanetssuchastheMoonandMarswillbeaneminentdriveforthedevelopmentoffuturespacetechnologies.Basedonthemanyyears’researchexperiencesinControlledEcologicalLifeSupportSys

4、tem（CELSS）andthefuturetrendsofhumanspaceflightinChina，theboundaryconditionsofCELSSinthefutureChineselunarbasewereputforwardincludingthescale，thehabitantnumberandtheduration，etc.，andtheallocationofbasicmaterialflows（sixcrew，with100％gas，100％water，95％foodand95％wastematerialclosure），includingtheatmos

5、phere，thewater，thefoodandthewastewereanalyzedandcalculated，andthedynamicbalance-regulatingschemewaspro-posedindetail.Thisworkmayserveasagoodreferenceforthehighly-efficientregulationofmateri-alflowsinanenvironmentalcontrolandlifesupportsysteminourfuturelunarbase.Keywords：lunarbase；ControlledEcolog

6、icalLifeSupportSystem（CELSS）；biologicalcompo-nents；materialflowregulation国、意大利等多国学者近期联合提出在2030年前1引言后建成类似于国际空间站合作运行模式的国际月［1］开展载人深空探测和月球／火星等地外星球球基地（InternationalLunarBase）的设想。然定居与开发具有重大的现实和深远意义，已日益而，实现这一目标必须解决航天员长期太空生存受到世界航天大国的重视，例如，美国、荷兰、法所需氧气、水和食物等生保物资的持续再生供应，收稿日期：2016-08-15；修回日期：2017-07-24基金项目：人

7、因工程国防科技重点实验室基金（SYFD160051805）第一作者：郭双生，男，博士，研究员，研究方向为受控生态生命保障技术。E-mail：guoshuangsheng＠sina.com第5期郭双生.我国月球基地受控生态生保系统物质流调控分析研究681否则依靠后勤补给则十分昂贵和困难。融合第一保集成试验。作为一项研究性的第三代载人航天代、第二代载人航天环控生保技术，并引入受控生环控生保系统集成试验，该研究获取了大量宝贵［11］态概念