发展历程

载人航天器生命保障系统是在飞机环境控制系统和生物卫星生命保障系统的基础上发展起来的。它除包括压力、温度、湿度、供气和空气分配等环境控制系统外，还设有航天员系统，即航天员的饮食、休息、睡眠、排泄等日常生活保障系统。此外，航天器与飞机的舱外环境不同，其环境控制系统也有差别。

自从1961年苏联航天员加加林乘“东方”1号飞船进入宇宙空间，航天任务的内容不断扩展，续航时间增长，航天员不仅要长时间在舱内工作，而且还要出舱活动，在空间行走，直至登月探索。载人飞船、航天站和航天飞机的生命保障系统日趋复杂和可靠，已能满足多乘员、长时间、重复使用的航天任务要求。

载人航天器生命保障系统的发展已经历了一个较长的过程，已由早期飞船的简单系统发展成为可以提供多人长期使用并具有一定重复使用功能的系统。先进的半再生式系统可望在21世纪末投入使用。21世纪，人类将采用闭路受控生态生命保障系统，在空间有限环境里实现自给自足。

组成

环境控制分系统

生命保障系统

为航天员创造适宜的生活和工作的人造大气环境的仪器和设备。它的基本功能是维持密闭舱规定的大气温度、湿度和压力，控制大气成分。包括密闭舱大气温度控制、湿度控制、压力控制、成分控制、通风、大气监测、复压控制、壁温控制和泄漏补偿等分系统。温度控制是以散热和漏热补偿的方式，借助于通风循环维持舱内适宜的大气温度。湿度控制是除去来自航天员呼出气体和体表蒸发的水汽。微重力状态下除湿需要借助于毛细力和离心力等外力收集冷凝水并将它传输到废水容器。由于舱体泄漏和航天员的代谢消耗， 需借助于大气压力和成分控制系统来补偿泄漏气体和航天员的氧气消耗，维持恒定舱压并实现适宜于航天员生存的总压和氧分压。对于长期飞行的载人空间站，要装备大气监测系统。

大气再生分系统

维持密闭舱大气以适宜于航天员生存的设备和仪器。主要用于供氧、供氮、二氧化碳净化和处理、微量污染气体净除和微生物控制等。航天员的代谢物和仪器、设备的挥发物使密闭舱大气受污染，如果不采取净化和补充新鲜氧气等措施，航天员就无法在舱内生活。提供新鲜氧气的方法有储存法和还原再生法。氧的储存包括高压常温气态储存、单相超临界压力低温储存和碱土金属超氧化物的化学储存等。氧的再生是把航天员呼出的二氧化碳经过一系列物理化学反应还原为氧的过程。微量污染控制在于消除烟尘、臭气和其他微量污染气体并控制微生物的繁殖。通常采用过滤、吸附和催化氧化等综合处理技术。短期飞行一般采用活性炭吸附技术，但对于使用电子仪器较多的大型载人航天器，还要装备消除一氧化碳的催化氧化系统。长期飞行，需要设置更加完善的设备和仪器综合处理有害气体。此外，还须对航天员进行消毒和检疫，以防污染密闭舱大气环境。

水的供应和处理分系统

供给航天员生活和卫生用水并回收和再生废水的设备和仪器。短期飞行的载人航天器除装备储水容器从地面装载清洁水外，还配有简单的供水管系、阀门、加热和冷却装置。而长期飞行和多乘员时，由于耗水量大，必须装备废水处理系统，以回收和再生大部分或全部废水和尿液。

废水再生技术有：①综合过滤技术。它可以把冷凝水和二氧化碳还原系统产生的水处理成为饮用水，把来自淋浴设备、洗衣机、洗手和器皿洗涤装置的废水处理成为卫生用水。

②相变处理技术。利用相变技术通过蒸发和冷凝的巧妙结合，把尿液等废水再生成为卫生用水或饮用水。

③膜技术。利用膜的逆渗透原理设计的废水处理系统是最有前途的废水处理方案之一，能够有效地处理洗涤水。

④废水和废物综合处理系统。它可把人体废液和废物以及其他废物综合处理成为有用的气体、清洁水和固体残渣。有些尿液处理系统还必须包括预处理和后处理过程。

废物处理分系统

收集、储存和处理人体排出的粪便、呕吐物、个人卫生废物和其他杂物的设备。包括便桶、小便收集装量、垃圾紧缩器、固体杂质收集器和废物储存设备等。在失重状态下收集废物需要利用机械力。短期飞行只需将尿、粪便等废物储存起来，返回地面后供分析使用。长期飞行时将尿回收、处理和再生成为清洁水可供使用。

热控分系统