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我国空间站受控生态生保系统技术方案的测试验证: 2025年; 在将受控生态生保系统应用于月球/火星基地前,需要利用空间站先期开展技术验证,以解决应用过程中面临的科学问题和工程问题。研究分析了在空间站开展受控生态生保系统技术验证的任务需求和约束条件,明确了技术验证目标,并制定了具体的验证流程和验证方案。基于第一阶段植物高效培养的关键点和难点,详细研究了验证流程、验证内容、地面试验方案、装置研制方案和在轨验证方案。开展了地面预先试验验证,筛选出适宜的作物品种,并验证了气雾培养及微生物控制技术。; 唐永康卞强卞强杨润泽刘向阳李国靖; 关键词：微生物控制

一种航天生保系统尿液膜法处理装置: 本发明属于空间站的环境控制与生命保障系统技术领域，尤其涉及一种航天生保系统尿液膜法处理装置，包括：用于对尿液进行氨捕获的膜吸收反应器；膜吸收反应器的尿液进口与尿液预处理系统连通，膜吸收反应器的尿液出口与循环加热系统进液端...; 曲丹刘晴张心怡瞿芳术

空间站再生生保系统国外专利技术综述: 2024年; 再生生保系统属于空间站建设的重要系统之一,事关航天员的工作、生存与健康。文章针对国外再生生保系统专利布局进行研究,总结分析了专利申请趋势、地域分布、主要技术来源国及目标市场和主要申请人。文章分别从尿液、生活废水和粪便的处理,以及综合气体处理和固液处理的循环处理等多角度出发,针对再生生保系统的各技术分支相关专利进行重点介绍,为再生生保系统的建设和发展提供借鉴和参考。; 李新刚; 关键词：空间站尿液废水粪便气体

飞机生保系统氧气导管接头腐蚀原因分析: 2024年; [目的]飞机生保系统氧气导管接头装机后多次发生腐蚀问题,为保证飞机质量安全,亟需明确其腐蚀原因。[方法]针对小平管嘴与外套螺母配合面及附近区域均出现腐蚀的现象进行了形貌、组织及成分分析,并通过模拟实验来验证腐蚀成因。[结果]确定了表面腐蚀产物为不规则及泥纹花样的Cu、Zn氧化物,且存在较高含量的K、Ca、Na异常元素。氧气导管小平管嘴沟槽处容易残留中性钾皂液,在表面浸润的情况下形成了大片不规则的钾皂残留物;其余开放表面接触过中性钾皂后,在未洗净的情况下易产生不规则及泥纹花样的Cu、Zn氧化物颗粒。另外,由于焊接后小平管嘴表层脱锌形成了疏松多孔组织,因此其表面更容易吸附钾皂成分,从而加速腐蚀。[结论]氧气导管在气密试验后表面残留中性钾皂成分是导致其腐蚀的根本原因。建议气密试验后将导管彻底洗净或更换气密试验检测剂。; 陈黎谭瑶高深远杜娟; 关键词：铅黄铜气密试验脱锌

供氧浓度对受控生态生保系统典型生物质固废好氧堆肥的影响: 2024年; 目的探讨不同供氧浓度对生物质固废好氧堆肥化处理过程的影响机制,以掌握适用于未来地外星球基地受控生态生保系统(CELSS)固废资源化处理的供氧参数,提高氧气利用率。方法利用自研的固废生物反应器试验系统,以小麦秸秆和模拟粪便为处理对象,开展10%、15%和21%三种供氧浓度的好氧堆肥化处理实验,定期采样并分析处理过程中的气体组分(O_(2)、NH_(3)、CH_(4)和N_(2)O)及物料腐熟度(含水率、溶解性有机碳、NH_(4)^(+)-N和种子发芽指数)。结果15%O_(2)处理组耗氧量最大,NH_(3)和N_(2)O排放量最小,溶解性有机碳含量降解效果最好,NH_(4)^(+)-N含量较高;3个处理组中CH_(4)排放均处于较低水平。堆肥结束时,10%O_(2)和15%O_(2)处理组的产品含水率均大于74%,保水性最好,各处理组的种子发芽指数分别达到86.64%、123.81%和97.98%。结论与10%和21%供氧浓度相比,15%供氧浓度有效减少了NH_(3)和N_(2)O的排放,且拥有良好的保氮、保水和溶解有机碳降解效果,腐熟度更高。; 汪震艾为党方浩强吴浩纪运杰田凯勋; 关键词：好氧堆肥小麦秸秆

膜蒸馏处理环控生保系统中尿液的研究: 2023年; 尿液的处理与水回收是目前环控生保系统(ECLSS)研究的难点和重点.本文采用膜蒸馏(MD)进行尿液处理,考察膜材料、进料液温度及不同预处理方式对尿液MD处理过程效能的影响.研究发现PTFE膜具有较好的MD性能,温差从15℃提升到45℃时,通量由3.35提高到16.54 kg/(m^(2)·h).尿液处理过程中溶解性有机物(DOM)主要包括酪氨酸类蛋白(C1)、色氨酸类蛋白(C2)及富里酸类物质(C3),C1占比60%以上,C/N比较低.MD过程出现了微生物污染,进一步提升了C2的占比,降低了DOM腐殖化程度.陶瓷膜预处理可截留大分子物质以减缓膜污染;酸化可稳定尿液性质,显著减缓有机-无机-微生物污染,初始通量提高10%,长期稳定性显著提高.本研究为尿液处理与回收提供了一种有效的方案,可支撑ECLSS废水的处理与回用.; 高瑞康赛苑宏英张良长艾为党员建郑利兵魏源送; 关键词：尿液膜蒸馏陶瓷膜环控生保系统

空间站再生生保系统集成设计与实现被引量：1: 2023年; 针对空间站再生生保系统集成度高,重量、体积和维修性等要求高的集成设计难题,提出基于维修性的集成设计,包括系统布局方案、总体接口方案、在轨可更换单元集成设计、管接头标准化设计及标识系统设计等方面;通过仿真验证、地面试验验证及全面在轨验证,系统功能性能、抗力学特性、工效学指标等得到了全面验证和优化。验证结果表明:系统维修性、集成度和轻量化方面具有显著优势,再生生保系统集成方案满足设计要求。; 张滔李广利杨润泽彭卓张勇平刘向阳吴志强; 关键词：空间站维修性

密闭生保系统中尿液膜蒸馏过程强化与膜污染机制研究: 环控密闭生保系统是航天员进行长期深空探索任务的重要保障,但其中尿液废水的处理仍是一大难题。尿液废水组成复杂,污染物含量高,若将其与其他废水共同处理,会增加处理过程的氮负荷。本文通过膜蒸馏技术对尿液废水进行处理,针对尿液膜...; 高瑞; 关键词：尿液膜蒸馏膜污染阻垢剂

中国空间站再生生保系统的设计与实现被引量：16: 2022年; 中国空间站中配置了再生生保系统,用于在长期载人航天飞行中实现环境控制和生命保障功能,在空间站内开展大气净化、氧气再生、冷凝水和尿液的净化回收.作为中国空间站的关键技术,以物理、化学方法为基础的再生生保系统包含电解制氧、CO_(2)去除、微量有害气体去除、尿处理、水处理和CO_(2)还原等多个系统.在神舟十二号飞行任务中,再生生保各系统运行稳定,全程保障了3人90天的任务要求,舱内物质循环与能量流动、物质消耗与循环节律得到在轨验证.本文阐述了再生生保系统的特点、研制过程、设计方案、地面和在轨验证情况.; 刘向阳高峰邓一兵吴志强李英斌董文平卞强杨润泽张滔

AnMBR处理密闭生保系统中灰水的效能与微生物群落演替研究被引量：1: 2022年; 灰水的处理与回用是保障受控生态生命保障系统(CELSS)中水循环的关键,研究中采用厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理尿液源分离后的CELSS灰水,考察了废水处理效能及微生物群落演替特征.结果发现,废水中溶解性有机物(DOM)主要为类色氨酸、表面活性剂类和类腐殖质,COD去除率可达65%~75%,阴离子表面活性剂去除率高达80%以上,有效解决了表面活性剂积累问题,但高温和低水力停留时间(HRT)条件会降低处理效能.高通量测序研究表明,表面活性剂降解相关菌群是保障污泥降解性能的关键,Synergistes、Citrobacter为关键降解细菌;但高温和低HRT条件会抑制降解,导致表面活性剂积累和有机物去除率下降.表面活性剂的累积会引起反应器中微生物群落演替,关键菌群由接种污泥中的Methanosarcina、Syntrophomonas、Keratinibaculum等嗜热产甲烷类菌属逐步演替为Proteiniclasticum、Pseudomonas、Aminobacterium、Citrobacter、Desulfovibrio等菌属,产甲烷菌特别是Methanosarcina受到显著抑制;硫酸盐还原菌代谢和产酸过程增强,导致碱度消耗增加.因此,污泥中固着性胞外聚合物(B-EPS)、混合液悬浮固体(MLSS)浓度和粒径在处理过程中降低,而溶解性胞外聚合物(S-EPS)和反应器中的溶解性蛋白显著增加,污泥产率较低,适合于受限空间的应用.整体而言,AnMBR可有效应用于CELSS生活废水的处理,为未来深空探测研究提供支撑,但需要进一步关注污泥流失与表面活性剂积累问题,强化反应器稳定运行.; 张淳郑利兵张良长艾为党郁达伟隋倩雯魏源送徐东耀; 关键词：灰水

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