载人航天工程空间应用载荷生物安全工程技术体系研究-论文.pdf

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1、第２０卷第５期载人航天Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．５２０１４年９月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＳｅｐ．２０１４载人航天工程空间应用载荷生物安全工程技术体系研究王伟，王功（中国科学院空间应用工程与技术中心，北京１０００９４）摘要：针对我国载人航天工程空间应用系统科学实验载荷生物危害问题，提出了完整的载人航天工程空间应用科学实验载荷的生物安全工程体系，涉及空间生物安全的定量要求、生物安全等级的划分、生物安全监测以及生物危害的包覆设计等工程范畴。在此基础上，结合我国目前载人空间站空间应用的实际需求，提出了开展空间生物安全防护的工程实践

2、方案和建议，为后续开展载人空间站空间应用系统生物安全设计提供了指导和参考。关键词：载人航天；生物安全；空间应用系统；包覆设计中图分类号：Ｖ５２４．１文献标识码：Ａ文章编号：１６７４⁃５８２５（２０１４）０５⁃０４４９⁃０８ＳｔｕｄｙｏｎＢｉｏｓａｆｅｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｆｏｒＳｐａｃｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰａｙｌｏａｄｉｎＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅＰｒｏｊｅｃｔＷＡＮＧＷｅｉ，ＷＡＮＧＧｏｎｇ（ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒｆｏｒＳｐａｃｅＵｔｉｌ

3、ｉｚａｔｉｏｎ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｂｉｏｈａｚａｒｄｐｒｏｂｌｅｍｏｆｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐａｙｌｏａｄｉｎｔｈｅｓｐａｃｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｙｓ⁃ｔｅｍｏｆｔｈｅｍａｎｎｅｄｓｐａｃｅｐｒｏｊｅｃｔ，ａｃｏｍｐｌｅｔｅｂｉｏｓａｆｅｔｙｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｆｏｒｓｐａｃｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｃｉｅｎｃｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐａｙｌｏａｄｉｎｍａｎｎｅｄｓｐａｃｅｐ

4、ｒｏｊｅｃｔｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｗｈｏｌｅａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｉｎｃｌｕｄｅｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｓｐａｃｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓａｆｅｔｙ，ｔｈｅｄｉｖｉｓｉｏｎｏｆｂｉｏｓａｆｅｔｙｌｅｖｅｌｓ，ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓａｆｅｔｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｈａｚａｒｄｓ，ａｓｗｅｌｌａｓｏｔｈｅｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｓｐｅｃｔｓ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅａｂｏｖｅｗｏｒｋａｎｄｔｈｅａｃｔｕａｌｒｅｑｕｉｒ

5、ｅｍｅｎｔｓｏｆＣｈｉｎａ’ｓｍａｎｎｅｄｓｐａｃｅｓｔａｔｉｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｂｉｏｓａｆｅｔｙｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ，ｗｈｉｃｈｍａｙｓｅｒｖｅａｓａｇｕｉｄａｎｃｅａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｐａｙｌｏａｄｂｉｏｓａｆｅｔｙｄｅｓｉｇｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｍａｎｎｅｄｓｐａｃｅｓｔａｔｉｏｎｓｐａｃｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏ

6、ｒｄｓ：ｍａｎｎｅｄｓｐａｃｅｆｌｉｇｈｔ；ｂｉｏｓａｆｅｔｙ；ｓｐａｃｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎ［３］物，包括细菌和真菌，这些微生物会损害仪表１引言盘、线路上的绝缘材料及其他类型的聚合材料。载人航天活动中，空间条件下微生物的危险微生物的大量繁殖和材料的大量降解耗损将会导程度比地面条件下更大。在空间环境中的宇宙射致空间站内的设备运行失灵。而且，微生物也严线、微重力、噪声等因素的协同作用下，航天员免重威胁着空间站内宇航员的健康。微生物会释放疫功能下降，微生物的变异速度加快，致病力增

7、出毒素，且它们大量繁殖可能导致宇航员患传染强，航天员的健康状况将面临更大的挑战。此外，病的几率增加。载人航天器环境条件也易滋生细菌和真菌等微生国外在空间站的生物危害的控制方面采用了物的生长繁殖，腐蚀电子元器件，影响航天精密仪多种手段，包括使用无毒或毒性较低的菌种、在飞［１⁃２］器的正常使用。行前对航天员进行检疫、疫苗接种以及使用抗病目前国际空间站内共发现有近百种微生毒药物、对含有生物危害的应用载荷进行飞行前／收稿日期：２０１４⁃０４⁃０９；修回日期：２０１４⁃０８⁃０７作者简介：王伟（１９７７⁃），男，博士，高级工程师，研究

8、方向为航天产品安全性、可靠性工程。Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｗａｎｇｗｅｉ＠ｃｓｕ．ａｃ．ｃｎ４５０载人航天第２０卷飞行中的监控和定期灭菌，对于硬件设备载荷在发育和繁殖。细菌和真菌主要驻留在空间室内装［４⁃８］设计上采用包覆设计等控制措施。饰物和结构与设备材料的表面。这些地方聚集着建设长期在轨运行的空