什么是生命维持系统(Life Support System)？

航天器上的生命维持系统涉及到模拟地球上的生存条件的技术，包括人类基本生存所必需的系统，如充足的大气压力、宇宙射线对健康的威胁所需的辐射屏蔽，以及在长距离太空任务中最大限度地减少骨密度损失和肌肉萎缩的人工重力。生命支持系统的其他基本要素包括循环利用空气和水的能力，保持人体舒适的最佳热湿度，以及食物储存和废物处理系统。航天飞机轨道飞行器使用自给自足的生命支持系统来维持机组人员的飞行任务。国际空间站（ISS）上的环境控制和生命支持系统（ECLSS）提供了一个很好的生命支持系统模型，需要对其进行适配，以适应近期任何载人航天器的长途飞行，例如人类火星之旅。ECLSS的主要功能是净化国际空间站上的空气中的微粒、微生物和有害气体，如呼出的二氧化碳和设备或货物排放的挥发性有机化合物。该系统还保持适当的大气压力和水蒸气水平，这使得整个空间站的温度和压力保持一致。水也被ECLSS净化，同时它还能为呼吸提供新鲜氧气。空间站的和平号表明人类可以在太空中长时间存活。而ECLSS使用的生命维持系统是可靠和耐用的，它不是完全独立的电站的大部分水被循环利用并多次重复使用，包括作为制氧的来源，但电站必须定期供水。这部分是由于水被分解产生氧气，电解过程中产生的氢气被排放到太空中。目前正在研究开发一种二氧化碳还原组件（CReA），它将废弃的氢气与机组人员呼出的二氧化碳反应，生成淡水和甲烷燃料。长时间的深空飞行可能需要数月到数年的时间这需要一个完全自给自足的封闭生态系统。其中的一个主要组成部分是一种比国际空间站用来分解水和净化水，以及向空间站提供热、光和电的电源模块（PSM）更耐用的能源形式。这也是不可能的从一开始就携带这些旅程所需的所有水和空气，并需要再生设备在途中制造干净的水和空气。建立一个可行的初级生命维持系统以供应食物、空气的方法之一，水已经通过了美国国家航空航天局（NASA）赞助的生物圈和火星地球（MoE）项目。他们试图模拟完全与外界补给隔绝的环境中的生活条件。从这项研究中创建的高效植物生命支持系统可以净化空气和美国宇航局认为，在其高级生命支持项目（ALS）中，需要解决六个关键的生命支持要素，包括提供清洁食品、水和空气的基础知识，以及生物量、热能和废物的物流问题由于辐射、失重和船员的心理隔离，载人航天的长期影响也可能是有害的。船上的屏蔽可以保护船员免受太空中的一些辐射。当航天器朝着目的地移动时，绕着中心轴旋转也可以产生模拟的水平由于向心加速度的影响，俄罗斯宇航员在环绕地球的空间站上有着最广泛的隔离经验。2002年，他们进行了一项名为"国际船员在空间站飞行模拟"的实验，志愿者们轮流在密闭空间里生活8个月。俄罗斯和平号空间站长期任务的历史也被视为非常有价值的医学和心理数据为任何宇航员在为期一年半的火星任务中可能遇到的影响做好准备。一种生命体征监测仪，用于照顾那些需要生命支持的人。