模拟航天员斜躺在飞船的座椅上
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　　当人类进行太空飞行活动时，载人航天器的舱内大气环境是航天员赖以生存的基本环境。人在正常的大气环境中进行气体物质(主要是氧气、二氧化碳及水蒸汽)和能量(主要是热量)的交换，维持生存的基本需要。座舱大气环境的主要特征参数是总压、氧分压、二氧化碳分压、温度和湿度，简称五大参数。环境控制就是把这五大参数控制在要求的范围以内，以适应航天员的工作、生活需要。这是环境控制与生命保障系统(以下简称环控生保系统)的一项基本任务，该系统是载人航天器上的一个重要系统，也是最具载人航天特色的系统，直接关系航天员的身体健康、工作效率和生命安全，是突破载人航天技术的重大关键技术之一。

　　由于环控生保系统如此重要，在实现载人飞行之前，必须在无人飞船上对环控生保系统进行充分的考核。方法主要有两种：一种是利用动物在无人飞船上提供新陈代谢负荷，考验该系统的工作性能和安全可靠性；另一种就是我国目前采用的以物理化学的方法提供模拟的代谢负荷，同样可以达到考核目的。

　　人们不禁要问，我国为什么没有像美国和苏联早期开展航天活动研究时那样，首先进行动物搭载试验呢？之所以不用动物进行无人飞行试验，主要是基于以下几条理由：

　　首先，在六十年代刚刚开始太空探险活动时，一方面需要对环控生保系统进行考核，另一方面，人类对长期在微重力环境下生活对生物体的健康有何影响也知之甚少，所以只能先通过动物进行试验研究，确认无危险后才能让航天员上天。而现在，经过40多年的载人航天活动，证明人类可以在微重力环境中长期工作和生活，太空生活时间最长的记录已经超过了400天。因此，我国已无须利用动物对此进行验证，只需决定选用哪种方法对于考核飞船环控生保系统更准确、可行就可以了。正是在这一点上，动物的局限性就充分展现出来了。因为飞船舱内容积有限，只能上狗、猴子、黑猩猩等小型动物，它们的代谢率远低于人类，即使在太空中生活几天以上，也难以使环控生保系统起动工作一次。达不到考核的目的。

　　其次，为了防止小动物在船上“搞破坏”，必须对其活动加以限制，而且即使是人类的近亲--猩猩中最聪明的个体，也无法通过训练掌握在失重环境中正确的饮食、排泄方法，更不用说将废弃物收集好以免污染环境和影响船上设备工作了，这就必须为它们研制一个专门的小型生保系统，大大增加了无人飞船的技术复杂性，相应地也逞来许多不安全和不可靠的因素。

　　再者说，由于动物对空间环境的不适应性，它们很可能由于空间飞行时诱发潜在的疾病、饮食不当等多种原因，造成健康受损，出现这种情况，将使人很难对环控生保系统作出准确的评价。

　　我国“神舟”系列飞船上装载的“模拟人”采用物理化学的方法模拟人体代谢，模拟人体耗氧、产热等代谢指标。“模拟人”的形体、质心、重量分布、关节活动度、“肌肉”弹性等均与真人十分相似，当它穿着宇航服，坐在座椅上时，简直可以达到以假乱真的效果。

　　“模拟人”安全可靠，避免了动物的上述缺点。一方面，它的模拟代谢量是受控的，可以根据需要，人为地设定其代谢速率和代谢总量，保证提供给飞船的代谢负荷大小适中。另一方面，它的各项性能参数可以经遥测通道传输到地面测试中心，科研人员可以通过对参数的分析，准确地掌握其代谢模拟量，有利于对环控生保系统的工作情况作出准确的评价。

　　而且，当飞船遇到各种应急事件时，还可以通过遥控指令对人体代谢模拟装置进行适时地开机或关机，不会影响飞船的安全。

　　正是基于以上原因，我国的“神舟”系列无人飞船上，最终没有上动物，而是选择了“模拟人”考验无人飞船的环控生保系统，验证载人飞行的可行性。