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1、关于关于现代生物技代生物技术第1页，此课件共19页哦CELSS的定义 受控生态生命保障系统受控生态生命保障系统(Controlled Ecological Life Support System,CELSS)就是将生物技术和物理/化学技术结合起来，创造可以支持和维护人的生命的综合、互补、完善的闭环再生式生命保障系统。是基于地球生态系统的简化的人工生态系统,可以孤立于地球生态系统而单独存在。第2页，此课件共19页哦CELSSCELSS组成部分组成部分2009GuidonPerformanceSolutions,LLC.Allrightsreserved.GuidonPerformanceSolu
2、tionsisalicenseeofLeanSigma,aservicemarkofTBMConsultingGroup.3MaslowsHierarchyofNeeds第3页，此课件共19页哦第4页，此课件共19页哦第5页，此课件共19页哦第6页，此课件共19页哦欧航局的MELISSA的5舱室微生物生态系统第7页，此课件共19页哦 对O2、CO2、N2等不断进行补充或去除，以维持各自规定的分压和大气总压。此外，对大气微生物和微量污染物需加以监控。水的循环与水质监水的循环与水质监测测大气再生与调控大气再生与调控食物生产食物生产废物处理废物处理关键技术(1)把由固态胺或分子筛法分离和浓缩的CO2
3、通过高等植物和小球藻的光合作用并辅以Sabatier反应进行还原处理；(2)由植物和小球藻的光合作用并辅以静电馈赠水电解法提供O2，用Saleomine法分离和浓缩多余的O2；(3)从当地资源获取N2(如在月球、火星居住地)或由地面定期补给N2；(4)利用通风过滤装置去除大气中的微生物，并利用活性炭吸附技术(AC)清除大气微量污染物。第8页，此课件共19页哦 世界最远的距离不是树与树的距离 而是同根生长的树枝却无法在风中相依 世界上最远的距离不是树枝无法相依 而是相互了望的星星却没有交汇的轨迹 世界上最远的距离不是星星之间的轨迹 而是纵然轨迹交汇却在转瞬间无处寻觅 世界上最远的距离不是瞬间无处
4、寻觅 而是尚未相遇便注定无法相聚 世界上最远的距离是鱼与飞鸟的距离 一个在天 一个却深潜水底 点击添加文本大气再生与调控大气再生与调控水的循环与水质监水的循环与水质监测测CELSS的基本功能研究食物生产食物生产废物处理废物处理第9页，此课件共19页哦大气再生与调控大气再生与调控CELSS的基本功能研究水的循环与水水的循环与水质监测质监测食物生产食物生产废物处理废物处理卫生废水(厨房洗涤、洗衣、洗漱、洗澡等用过的水)、尿液、汗液、唾液、呕吐液、植物营养废弃液、温湿度控制系统来的冷凝水，水的循环与纯化技术：(1)相变和/或多层膜过滤技术，并辅以紫外线照射(冷凝水处理);(2)热电组合膜蒸发技术(主
5、要用来处理尿液)；(3)蒸气压缩蒸馏技术(处理尿液)；(4)冷冻干燥技术(lyophilization)；(5)离子交换技术(主要用于处理废弃营养液);(6)反相渗透技术(RO);(7)化学沉淀过滤技术(CPF，处理卫生废水);(8)蒸汽相催化氨去除技术(VPCAR);(9)化学吸附法(活性炭法);(10)催化剂铂金法。第10页，此课件共19页哦世界上最远的距离不是生与死的距离而是我站在你面前你不知道我爱你世界上最远的距离不是我站在你面前你不知道我爱你而是爱到痴迷却不能说我爱你世界上最远的距离不是我不能说我爱你而是想你痛彻心脾却只能深埋心底 点击更换文本大气再生与调控大气再生与调控水的循环与水
6、质监水的循环与水质监测测CELSS的基本功能研究食物生产食物生产废物处理废物处理第11页，此课件共19页哦大气再生与调控大气再生与调控水的循环与水质水的循环与水质监测监测CELSS的基本功能研究食物生产食物生产废物处理废物处理目前的空间食物生产试验大都采用高等植物，主要是粮食和蔬菜作物。(1)水分和营养液输送;(2)光照;(3)营养液组成和浓度监控;(4)蒸腾蒸发水分的冷凝与收集;(5)物种选择与育种;(6)微生物及病虫害监控;(7)利用废水废物降解物栽培植物;(8)自动化栽培操作;(9)降压条件下栽培植物;(10)测控与数据管理，第12页，此课件共19页哦大气再生与调控大气再生与调控水的循环
7、与水水的循环与水质监测质监测废物处理废物处理食物生产食物生产CELSS的基本功能研究第13页，此课件共19页哦大气再生与调控大气再生与调控水的循环与水质水的循环与水质监测监测CELSS的基本功能研究废物处理废物处理食物生产食物生产粪便、废纸、厨房废物(如废弃食物和食品包装物)、植物与动物不可食生物量部分、无机盐(来自水循环系统)物理化学冻干(FD)、热干(TD)、湿氧化(WOX)、催化湿氧化(CWOX)、焚烧(COMB)、超临界水氧化(SCWO)、低温等离子体反应(HPR)、蒸汽压缩蒸馏(vCD)、热电组合膜蒸发系统(TEIME)、蒸汽相催化氨去除(VPCAR)氧化生物氧化 需氧细菌发酵 厌氧
8、细菌发酵第14页，此课件共19页哦空间生命科学研究空间生命科学研究CELSS食物生产和供应食物生产和供应糖、蛋白质、脂肪、维生物和矿物元素等的供应都要有生物参与，并要达到内部的平衡。CELSS中包含空间食物标准、物种选择、生长条件、栽培技术、生物共居性等空间生命科学的重要研究内容。环境控制环境控制气体和水的再循环和废物管理第15页，此课件共19页哦2009GuidonPerformanceSolutions,LLC.Allrightsreserved.GuidonPerformanceSolutionsisalicenseeofLeanSigma,aservicemarkofTBMConsul
9、tingGroup.16 空间生物学、空间生理学、空间医学和空间生物工程学等，属于空间科学和生命科学的边缘学科。研究失重、真空、宇宙辐射、高温（或低温）等宇宙环境因素对生命过程的影响。空间生命科学 研究宇宙空间特殊环境因素（如真空、高温、低温、失重和宇宙辐射等）作用下的生命现象及其规律的学科。空间生命科学研究空间生命科学研究第16页，此课件共19页哦历史进程历史进程17开始阶段：194550年代末，大量使用气球和火箭进行空间生物学实验，研究在宇宙辐射、失重、加速度、噪声和振动等条件下的生物效应，为下一阶段的载人航天飞行作技术准备；实践阶段：60年代 生物卫星和载人飞船的研究阶段空间站和行星探测
10、阶段：70年代后，长期失重对人体的影响和宇宙线重粒子的累积作用；如何保证航天员在长期航天过程的身体健康、工作效率和心理稳定等；地外生命的探测。第17页，此课件共19页哦生物生物损害害高、低温生物效高、低温生物效应温度温度变化化失重失重对植物生植物生长的影响的影响失重失重对遗传的影响的影响代代谢的的变化化血液和淋巴系血液和淋巴系统的的变化化肌肉和骨骼系肌肉和骨骼系统变化化生命的起源和演化及其存在的条件生命的起源和演化及其存在的条件地外生命的探索地外生命的探索地外信息的地外信息的监测这一新兴学科的发展只有20多年的历史，所以目前尚处于雏形阶段，很多问题有待进一步研究解决。空空间环境生物学境生物学空空间重力生物学重力生物学地外生物学地外生物学第18页，此课件共19页哦感感谢谢大大家家观观看看第19页，此课件共19页哦