基于任务需求和ESM分析的受控生态生保系统植物部件品种规划

余青霓，唐永康，刘 昊，高 峰，艾为党

（中国航天员科研训练中心，北京100094）

基于任务需求和ESM分析的受控生态生保系统植物部件品种规划

余青霓，唐永康，刘 昊，高 峰，艾为党

（中国航天员科研训练中心，北京100094）

针对任务周期长、距离远的长期载人深空探测，长期地外生存等任务要求建立受控生态生保系统，通过合适的植物部件利用当地资源进行空间作物生产。利用等效系统质量方法，比较了地球携带食物补给和受控生态生保系统植物部件就地生产两种补给模式的优劣。从受控生态生保系统角度讨论了主食、果蔬和蛋白质-脂肪等食物需求与植物部件设计的关系，对1～2年任务周期的深空探测飞行任务首先应配备小量蔬菜栽培装置。可以利用太阳光时，2年以上即可建立植物部件生产果蔬；15年以上方可生产粮食作物；而只能利用人工光源时，3.4年以上的深空探测任务才适合植物部件供应新鲜果蔬，而主食则需要76年以上。油料作物的空间生产在目前技术条件下不具备应用可行性。

任务需求；受控生态生保系统（CELSS）；等效系统质量（ESM）；植物部件；补给

Abstract： For the long-duration and far-distance manned deep-space exploration missions， the longterm extraterrestrial survival requires the controlled ecological life support system（CELSS） planting the selected crops in the biological components.The advantages and disadvantages of the present two kinds of supply modes for life support materials including the earth supply and the local bioregeneration in biological components were compared by equivalent system mass analysis.The relations between the food requirements of the staple food，the vegetables and the protein-fat and the biological components in terms of controlled ecological life support system were discussed.A small vegetable planting prototype facility should be equipped for 1～2 years manned deep-space exploration missions.When sunlight can be utilized，the biological components would be built to produce vegetables for at least 2 years missions， grain crops would be planted for at least 15 years missions； and yet， when artificial light can be utilized， only more than 3.4 years manned deep-space exploration missions are suggested to produce vegetables by biological components，and more than 75 years for staple food.Oil crops are infeasible under current space technologies.

Key words：mission requirement； controlled ecological life support system（CELSS）； equivalent system mass（ESM）； biological components； supply

1 引言

在载人深空（如月球、小行星、火星及其卫星）探测任务中，由于距离地球较远且任务周期很长，在任务过程中进行补给的运输成本将十分高昂。因此，生保物资（包括食物、氧气和水等）的补给模式对任务的可实现性至关重要［1］。这就需要探讨因地制宜就地利用资源，建立受控生态生保系统（Controlled Ecological Life Support System，CELSS），利用植物部件进行食物生产［1-2］，这是解决生保物资补给难题的根本出路。

由于航天任务的发射成本与发射质量成比例，在先进生保系统研究中，常用等效系统质量（Equivalent System Mass， ESM）代替发射成本，以便进行择优评估。ESM分析是生保系统设计和技术选择时必不可少的环节，它把与乘员生命保障系统相关设备的体积（V）、能耗（P）、制冷（C）和乘员工作时间（CT）统一折算成质量量纲进行系统评价和比较［3］。

康奈尔大学的亨特等人即基于等效系统质量分析了受控生态生保系统中不同饮食食谱设计的成本要素，详细分析了各种饮食如豆腐蛋糕、土豆饼、红辣椒汤等食物的等效系统质量［4］。NASA约翰逊航天中心的贝尔等人则在动态仿真和自动决策工具中以等效系统质量数据为基础设计满足月球任务且系统质量最低的生保系统方案［5］。普渡大学的研究人员进一步以等效系统质量最低为目的，结合食谱优化和先进作物规划模型优选受控生态生保系统作物种植方案［6］。NASA艾姆斯研究中心更是建立了先进生保等效系统质量指导文件，详细论述了等效系统质量的定义、计算方法和结果解释，为先进生保系统集成、建模和分析提供了详尽的一手资料［3］。相比之下，国内在此方面的研究尚少。限于补给成本和乘员可接受度，不同周期的载人深空探测任务要求受控生态生保系统植物部件作物品种有所侧重，这就要求优化主食、果蔬和蛋白质脂肪类作物种植。然而就作者所知，目前的公开文献均侧重从食物闭合度角度分析ESM，没有考虑主食、果蔬等不同类别食物种植、补给难度的差异。

本文在分析地球携带和CELSS植物部件作物生产两种补给模式的生保物资特性的基础上，对主食、果蔬和蛋白质脂肪类作物分别进行等效质量分析，提出一种基于任务周期的生保物资补给方案架构，力图为未来深空探测任务中的生命保障系统提供最经济可行的解决方案。

2 生保物资补给需求

生保物资是指维持乘员最基本的生命保障所必需的一些物质，包括食物、大气（包括产氧、去除二氧化碳）和水等。对于典型的月球基地任务，乘员氧气、二氧化碳、食物和饮用水的日代谢量如表1所示。

表1 标称人体代谢接口值［7］Table 1 Nominal human metabolic interface values［7］

相比物理化学方式实现大气、水再生而言，利用植物部件生产食物的同时还可再生大气和水。然而，为简化分析，本文仅定性考虑植物部件再生大气、水的影响，量化分析中重点考虑不同食物补给模式对等效质量的影响。

食物补给在保证乘员能量需求的同时，还要搭配不同的营养成分以保证膳食平衡。另外，还需提供矿物质和微量元素约20 g、多种维生素400 mg［8］。在条件允许的情况下，还应每日提供新鲜蔬菜，作为航天食谱的有益补充［9-11］。乘员每天对主食、果蔬和蛋白质-脂肪的需求如表2所示。这就需要在受控生态生保系统植物部件中种植不同类型的作物以均衡满足能量和营养需求。

表2 居民推荐日常膳食结构［12］Table 2 Reference intake dose of nutrients from diets［12］

3 补给模式

载人深空探测任务中的生保物资食品补给模式有地球携带和CELSS植物部件作物生产两大类。其中，地球携带又可进一步细分为：脱水和即食［13］。

3.1 地球携带

地球携带模式指在地球进行生保物资的生产加工和包装，然后根据任务周期、乘员的数量和补给标准预先制备，随航天器携带。乘员只需进行简单的准备（如加热或复水）即可食用，产生的残渣和包装垃圾需要进行处理。其中预包装脱水方式可大幅降低运输重量，需复水后食用。预包装即食方式方便食用，但运输重量大幅上升、保质期缩短。在目前开展的短期或中长期载人航天任务中，均采用这两种方式［13］。

3.2 CELSS植物部件生产

CELSS植物部件生产模式是指仅从地球携带作物种植所需少量资源，就地种植粮食、蔬菜，O2再生和CO2去除、水循环，乃至微量有害气体去除等，乘员全程参与作物生产补给。该补给模式可为乘员提供植物、菌类／藻类等新鲜的食物，主要应用于未来的长期载人深空探测任务，目前还处在地面试验和飞行验证阶段［14］。

作为密闭的人工生态系统，CELSS通过生物部件（植物、微生物等）功能，可持续循环再生乘员长期太空驻留所需的生保物资，是提高载人深空探测任务长期驻留、可持续发展的重要技术支撑［14］。与地球携带相比，CELSS植物部件进行食物生产除了可以满足乘员全面的能量、营养、呼吸等生理需求外，也有前者不可比拟的色、香、味、形等优点，可接受度更高。此外，还具有一定的心理调节作用，能调节载人深空探测任务中狭小、密闭、与家人分离的生活环境对乘员生理、心理的影响，避免因生保物资（如预包装食品、尿处理水等）感官问题导致的营养摄入不足问题损害乘员健康，最终影响任务实施［13］。CELSS植物部件的不利因素是需要建立较为庞大的生产设施，投入较多设备，乘员参与的劳动强度也较大，只有当任务周期足够长的时候才能体现出效益［8］。不同类别的植物生产效益比不同，故应针对不同任务周期构建CELSS的植物部件体系及其规模，在此基础上进行生保系统的体系设计。

4 等效系统质量方法

4.1 等效系统质量

对于固定质量的系统部件，可根据式（1）计算 ESM 值，其中Veq、Peq、Ceq和CTeq分别代表对应参数换算成质量时的等效因子，D代表任务周期，M包含系统初始重量和系统补给重量［15-16］。

对于载人深空探测任务，可以用典型的火星任务为参照进行分析。即：600天火星任务、6人乘组下，分析不同补给模式的等效系统质量［9］。

4.2 地球携带食物的ESM数据基础

质量——不仅需要考虑补给物本身和包装重量，用于运输的物资储柜质量也要考虑。Levri等人研究了火星探测任务中的预包装食物系统，分析表明，即使乘员努力将预包装食物尽量吃干净，实际上仍然会有浪费，约为3%。另外，脱水食物的含水量仍有约3%［17］。我国航天食品的包装、重量等规格如表3所示。

体积——综合考虑食物本身及储柜，具体取决于原材料密度、数量、加工和包装形式。我国空间站任务中航天食品规格初步计算值如表3所示。

能耗、制冷——地球携带中指提供生保物资储存所必需的温度环境。火星任务以高级生保（ALS）技术为基准，指保存单位质量冷冻食物所需要的冷藏设备质量、体积、能耗、热能管理数据［9］。

乘员工作时间——预计未来可用无人货运飞船补给必需物资，因此乘员工作时间对地球携带补给模式的等效质量的影响可以忽略。

表3 我国航天食品规格［13］Table 3 Chinese space food specifications［13］

4.3 作物生产ESM的数据基础

质量——指相关设备、植物、土壤基质等。

体积——指保障作物生长所必需的最小体积，可通过作物种植面积进行换算。

能耗、制冷——指为植物提供光照、生长温度、通风等适宜环境需要消耗的能量以及管理的热量。

乘员工作时间——指乘员管理、收获、加工作物所耗费的时间。

本文CELSS植物部件作物生产等效系统质量计算在BIO-Plex生物量生产室数据［18］的基础上，结合绿航星际密闭生态循环试验系统的最新成果进行了优化。主要优化的数据为LED光源质量、能耗和后勤补给量，同时增加了乘员操作空间占用的体积。具体数据如表4所示。

表4 CELSS植物部件生产ESM数据［18］Table 4 CELSS biological component ESM per growing area［18］

4.4 作物品种及面积

4.4.1 主食、蛋白质-脂肪

CELSS植物部件作物生产的ESM计算，与作物品种选择密切相关。为筛选最佳可种植作物，满足每天摄入能量物质碳水化合物干重400 g、蛋白质干重100 g、脂肪100 g的要求，以最小种植设备保障乘员能量营养需求为目标对作物进行优选。根据空间植物培养技术成熟度以及中国居民膳食指南［12］，主食选用小麦，蛋白质-脂肪类作物选择花生和大豆。根据Wheeler等人对小麦、花生、大豆的营养含量及单位面积产量的研究数据［14］，优选后小麦、花生、大豆的种植面积分别为25.19 m2、35 m2、0。 显然，只种植小麦和花生即可满足乘员基本能量需求。

4.4.2 果蔬

本文植物部件作物品种选取生菜、西红柿、胡萝卜，原则是产量高、满足不同营养需求、来自植物不同部位，且可食比例高。根据中国居民平衡膳食的建议，人均每日需摄入新鲜蔬菜400 g，含水量约为90%。

若采用CELSS植物部件作物生产方式补给蔬菜，假设三种蔬菜作物的种植比例为1∶1∶1，则可根据作物产量数据对蔬菜补给进行分析，得到三种果蔬作物所需种植面积各为1.19 m2，总 种植 面积 为 3.57 m2／CM（Crew Member）。

4.5 等效因子

参照火星任务基础设施成本数据［9］，食物储备舱和植物生长舱的等效因子如表5所示。

表5 基础设施等效因子Table 5 Equivalent factor of fundamental facilities

体积成本——对于载人深空探测任务，如火星基地，由于火星自身环境能提供部分辐射屏蔽，因此其表面的植物部件可采用无屏蔽可充气模块，以便能有足够的加压空间保障植物部件中作物的正常生长。空间环境中的储备舱（运输）则需要一定的环境辐射防护功能，但不需要复杂的电子设备和能源管理设备。

能源成本——载人深空探测任务中电力系统选择是个非常重要的问题，通常航天器采用太阳能光伏发电（电池蓄电）与燃料电池相结合的方式提供电力，这对于深空探测载人航天器也是项可靠的选择。然而，对于火星基地，火星沙尘等不利环境会影响太阳能光伏发电系统，更大困难是太阳能发电装置可能远离火星赤道，导致发电效率低下。可再生燃料电池又无法为庞大的火星基地提供足够的电力，仅能作为基地入夜后的储能装置。因此，未来最为可行的能源补给方案是核能。

热能管理成本——储备舱热能管理系统较为简单，只需提供合适的温度即可。植物部件内则需要根据植物生长条件实时调节温度，要求较高。

乘员工作时间成本——乘员工作时间对任何载人航天任务来说都非常宝贵，其有效利用始终是核心要求。在CELSS植物部件中，作物生产及食物准备可轻易消耗相当大一部分乘员工作时间。

5 ESM分析

从4.3节作物生产ESM基础数据可以看出，光源是植物培养系统主要的能量和制冷量消耗设备。因此，当以太阳光保障植物所需的光照环境时，系统能耗和制冷量将显著降低。由数据还可看出，不同植物种类所需的光源能耗不同，主食类生产单位面积能耗最高，果蔬生产单位面积能耗最低［9］。

根据以上的数据说明，按照主食、果蔬、蛋白质-脂肪三类分别对脱水地球携带、即食地球携带和CELSS植物部件作物生产三种不同的生保物资补给模式所对应的等效质量进行综合比较。其中，作物生产又分为人工光源和自然光源两种。

5.1 主食-碳水化合物补给

采用脱水主食补给模式，则主食及包装的质量为437.48 g／d。采用即食主食补给模式，含水量取50%，则食物及包装的质量为848.72 g／d；采用CELSS植物部件作物生产时，提供400 g／d碳水化合物所需的小麦种植面积为25.19 m2。然后引用表5和表6数据进行等效质量的分析计算。

不同主食补给模式的平衡时间如图1所示。从图中可以看出，与由地球携带脱水主食相比，CELSS植物部件作物生产需要约76年才能达到等效质量的平衡，此外每年还需要330 h的乘员工作时间，如果考虑设备维修、营养液补给等因素，质量平衡时间将会进一步延长。如果能采用自然光源，CELSS植物部件作物生产主食与携带脱水主食相比的平衡时间缩短为15年。

表6 单名乘员不同主食补给模式ESM分析Table 6 ESM data for different staple supply per crew

图1 主食ESM平衡图Fig.1 ESM equilibrium diagram for staple food

鉴于主食以脱水方式补给的可接受度高，在中短期任务或没有稳定可靠的自然光源（如空间站）时，以受控生态生保系统植物部件作物生产进行主食的补给并不经济，也难以达到质量平衡。若计划在月球或火星建立长期和永久基地，建立CELSS植物部件进行自然光源条件下的作物生产进行食物补给更为经济可行。

5.2 果蔬补给

采用脱水果蔬地球携带补给模式提供全部果蔬，每天需干重45 g，计入包装则为49.22 g；采用即食果蔬补给模式提供全部新鲜果蔬，则食物及包装的质量为477.84 g。考虑到脱水果蔬保存条件较为便利，可不考虑储柜体积的影响。但新鲜果蔬必须在合适温度下储存，所以要考虑储柜的影响。前者体积为 310.6 cm3／d，后者体积为1877.91 cm3／d。

从保障乘员生理、心理健康的角度考虑，适量的新鲜果蔬补给非常必要，但补给全部新鲜果蔬从保鲜和成本考虑难度非常大。此处提出按一定比例每天为乘员提供新鲜果蔬的补给方案，即1／3新鲜果蔬 +2／3脱水果蔬，新鲜果蔬分别来自CELSS植物部件作物生产和即食果蔬地球携带。

不同果蔬补给模式的质量、体积、能耗、制冷和乘员工作时间需求如表7所示。

表7 不同果蔬补给模式ESM分析Table 7 ESM data for different vegetable supply

图2为果蔬的ESM平衡图，从图中可以看出，CELSS植物部件作物生产果蔬补给模式的ESM较大，采用脱水果蔬补给模式效益较高，即使采用自然光源，平衡周期仍然长达47年。

图2 果蔬ESM平衡图Fig.2 ESM equilibrium diagram for vegetables

然而，载人深空飞行任务中必须保障乘员适量的新鲜果蔬补给。这可以采用两种折中方案，一种是脱水果蔬+新鲜果蔬补给模式，另一种是CELSS植物部件生产新鲜果蔬+脱水果蔬补给模式。从图中可以看出，采用2／3地球携带脱水果蔬+1／3CELSS植物部件作物生产果蔬的组合方式质量效益较高，只需大约4年即可与2／3地球携带脱水果蔬+1／3地球携带新鲜果蔬的组合方式达到质量平衡。更为重要的是，果蔬类的ESM普遍低一个量级，比如采用自然光源时初始ESM仅为528.9 kg／CM，远小于主食的3705.9 kg／CM。这意味着进行CELSS植物部件果蔬生产的初始投入成本很低，非常适合初期种植生产。并且相比其他作物如小麦、大豆等，果蔬类的作物如生菜、油菜和白菜等均具有生长周期短、收获指数高、乘员劳动参与少等特点。这也是国际空间站和我国载人飞船、天宫实验室均首选生菜类作物尝试种植的原因。

5.3 蛋白质-脂肪补给

为维持人体营养均衡，乘员每天还需摄入一定量的蛋白质和脂肪，均为100 g。采用脱水地球携带补给模式时，食物本身及包装的质量为218.74 g；采用即食蛋白质-脂肪地球携带补给模式时，含水量以50%计，则食物本身及包装的质量为424.36 g；CELSS植物部件作物生产时，保障一位乘员蛋白质-脂肪营养需求所需的花生种植面积为35 m2。

蛋白质-脂肪不同补给模式的质量、体积、能耗、制冷和乘员工作时间需求如表8所示。

表8 不同蛋白质-脂肪补给模式ESM分析Table 8 ESM data for different protein-fat supply

图3为蛋白质-脂肪的ESM平衡图，由图可见，以CELSS植物部件作物生产方式实现蛋白质-脂肪类食物补给时，相比脱水蛋白质-脂肪预包装地球携带的补给方式，平衡周期几乎不存在，从工程实现上看已无任何优势。这是因为相关作物的产量较低，种植成本高。因此利用CELSS植物部件作物生产提供能量时，应尽量降低脂肪类作物的比例。在CELSS中，只可少量种植用以调节食谱构成，方能有效降低受控生态系统ESM。

图3 蛋白质-脂肪ESM平衡图Fig.3 ESM equilibrium diagram for protein-fat

当采用自然光源时，相对即食蛋白质-脂肪预包装地球携带的补给方式，ESM平衡周期从人工光源时的约104年，缩短至12年。这表明，对于永久性星球基地任务，在有自然光源的条件下实现CELSS植物部件作物生产提供新鲜蛋白质-脂肪补给才具有一定可行性。

5.4 初始等效系统质量的优化需求分析

对采用人工光源的CELSS植物部件作物生产主食补给的ESM构成进行分析，如图4所示。

图4 CELSS植物部件初始等效质量分布Fig.4 Initial ESM distributions of CELSS biological components crops

可以看出，系统本身质量、能耗和制冷是引起体系等效质量庞大的主要原因。结合表6中能耗和制冷项的等效因子数据，可以看出植物部件的Peq和Ceq仍然有很大降低空间。这表明，降低能耗和制冷项的部署成本对实现CELSS植物部件作物生产意义重大。为早日实现CELSS植物部件作物生产，需要通过以下关键技术大幅突破使得相应的质量成本得以降低：

1）高效作物培育技术，提升单位面积粮食产量，进一步减少种植面积需求；

2）新型能源，将补给能源的代价从87 kg／kW降低到29 kg／kW；

3）新型光源提升电光转化效率，减少能源和制冷需求；

4）采用新型高效控温制冷技术，制冷所需的代价从160 kg／kW大幅降低到60 kg／kW；

5）研发新型结构材料，培养装置初始结构从70 kg／m2减重至50 kg／m2以下。

6 结论

通过对等效质量、食物特性和乘员心理需求差异的分析，可以得出以下结论：

1）对于超过360天、不足2年的深空探测飞行任务（不能实现中途补给，例如火星探测），首先应配备小量蔬菜栽培装置，重点是为了满足对新鲜蔬菜的心理需求，主食、蛋白质-脂肪类食物仍以携带为主；

2）在可以利用太阳光的载人深空探测任务中，周期达到2年以上即可建立CELSS植物部件作物生产的方式补给部分果蔬；任务周期需达15年以上方可生产粮食作物；

3）在只能利用人工光源的任务模式中，对于任务周期达到76年以上的深空飞行任务（如星球基地），才适合CELSS植物部件生产主食，因此不具备可行性；对于新鲜果蔬则需要达到3.4年以上；

4）油料作物的空间在轨生产在目前技术条件下根据ESM分析不具备应用可行性。

（References）

［1］ 果琳丽，王平，朱思涌，等.载人月球基地工程［M］.北京：中国宇航出版社，2013：312-314.Guo L L，Wang P， Zhu S Y， et al.Engineering of Manned Lunar Base［M］.Beijing： Chinese Aerospace Press， 2013：312-314. （in Chinese）

［2］ 王普秀，郑传先.航天环境控制与生命保障工程基础［M］.北京：国防工业出版社，2003：1-75.Wang P X，Zheng C X.Space Environmental Control and Life Support Engineering［M］.Beijing： National Defense Industry Press， 2003： 1-75. （in Chinese）

［3］ Levri J A，Drysdale A E，Ewert M K，et al.Advanced life support equivalent system mass guidelines document［R］.NASA／TM-2003-212278， A-0310698， 2003.

［4］ Hunter J，Olabi A，Spies R，et al.Diet design and food processing for bioregenerative life support systems［C］ ／／2th International Conference on Evolvable Systems， Lausanne，Switzerland， 1998：296-307.

［5］ Bell S，Rodriguez L F，Kortenkamp D，et al.Using dynamic simulations and automated decision tools to design lunar habitats［ C］ ／／35th International Conference on Environmental Systems， Rome， Italy，2005： 3011.

［6］ Aydogan S，Blau G，Pekny J F，et al.Determining optimum planting schedule using diet optimization and advanced crop scheduling models［C］ ／／35th International Conference on Environmental Systems， Rome， Italy， 2005： 2815.

［7］ Jones H.Lunar base life support mass flow and recycling［C］／／38th International Conference On Environmental Systems， San Francisco， 2008： 2184.

［8］ Bourland C T，Kloeris V，Rice B L，et al.Food systems for space and planetary flight［M］ ／／Lane H W， Schoeller D A.Nutrition is spaceflight and Weightlessness Models.Boca Raton：CRC Rress， 2000：19-40.

［9］ Hanford A J.Advanced life support baseline value and assumptions document［R］.NASA／CR-2004-208941， 2004.

［10］ Cooper M R， Douglas G， Perchonok M.Developing the NASA food system for long-duration missions［J］.Journal of Food Science， 2011， 76： 40-48.

［11］ Cooper M R， Catauro P， Perchonok M.Development and e-valuation of biogegenerative menus for Mars habitat missions［J］.Acta Astronautica， 2012， 81： 555-562.

［12］ 中国营养学会.中国居民膳食营养素参考摄入量（2013版）［M］.北京：科学出版社，2014：77-161.Chinese Nutrition Society.Chinese Dietary Reference Inakes（2013） ［M］.Beijing： Science Publishing， 2014：77-161.（in Chinese）

［13］ 白树民，陈斌，黄纪明，等.航天营养与食品工程［M］.北京：国防工业出版社，2004，13-78.Bai Shumin， Chen Bin， Huang Jiming， et al.Space Nutrition and Food engineering［M］.Beijing： National Defense Industry Press， 2004， 13-78. （in Chinese）

［14］ Wheeler R M，Stutte G W， Yorio N C， et al.Plant Growth and Human Life Support for Space Travel［M］ ／／Pessarakli M.Handbook of Plant and Crop Physiology，2nd Edn.New York： Marcel Dekker Inc.， 2001：925-941.

［15］ Kuo Y F，Whitaker D R，Chiu G T C，et al.System level design and initial equivalent system mass analysis of a solidphase thermophilic aerobic rector for advanced life support systems［C］ ／／35th International Conference on Environmental Systems （ICES）， Rome， Italy，2005： 2983.

［16］ Weiss I， Ozen B F， Hayes K D， et al.Comparison of equivalent system mass（ESM） of yeast and flat bread systems［C］ ／／33th International Conference on Environmental Systems （ICES）， Vancouver， British Columbia， Canada， 2003：2618.

［17］ Stafford K W，Jerng L T，Drysdale A E，et al.Advanced life support， systems integration， modeling， and analysis reference missions document［R］.JSC-39502， CTSD-ADV-383，2001.

［18］ Barta D J， Castillo J M， Fortson R E.The biomass production system for bioregenerative planetary life support systems test complex： preliminary designs and considerations［C］ ／／29th International Conference on Environmental Systems（ICES），Warrendale Pennsylvania， 1999： 2188.

（责任编辑：庞迎春）

Crop Scheduling of Biological Components in Controlled Ecological Life Support System Based on Mission Requirements and ESM Analysis

YU Qingni， TANG Yongkang， LIU Hao，GAO Feng， AI Weidang
（China Astronaut Research and Training Center， Beijing 100094， China）

V444.3

A

1674-5825（2017）05-0589-08

2017-01-04；

2017-07-31

中国航天医学工程预先研究项目（2013SY54A0304）

余青霓，女，博士，副研究员，研究方向为环境工程。E-mail：yuqingni＠139.com