与一般航天活动相比，载人航天最显著的一个特点就是人参与整个太空飞行过程，航天员是载人航天飞行的核心。飞船在200公里到500公里的高空飞行，处于一个微重力、高真空和较强空间辐射的环境中，飞船坐舱必须能满足航天员基本的生活工作需求。
为确保载人飞行的成功，就要在无人飞船飞行试验阶段对飞船舱载医学监督系统、环境控制和生命保障系统进行充分考核。因此在“神舟”三号飞船上，科研人员携带了由我国自行研制的拟人载荷系统，也就是 “模拟航天员”。
在国外早期太空试验中，人们对太空是否适合人生存还心存疑虑，所以大都利用灵长类动物做实验，当科学发展到今天，我们已无须证明这一点。况且由于人与动物的生理指标毕竟存在许多差别，无论从舱内环境还是仪器的操作，用动物做实验存在很大的局限性。
飞船拟人载荷系统就是在特殊的空间环境条件下模拟人体的相关功能，例如人体的耗氧、产热等各项生理指标，用来定量考核环境控制与生命保障系统、医学监督系统和飞船的相关系统的功能。
拟人载荷系统主要包括人体代谢模拟装置、拟人生理信号设备和形体假人。这些系统能够定量地模拟航天员的重要生理参数，以满足飞船载人飞行试验的需要。
人体代谢模拟装置分别安装在飞船的返回舱和轨道舱，它能模拟真人的耗氧速率和耗氧量，拟人生理信号设备能够生成心电、呼吸、体温以及血压等四类拟人生理信号；形体假人包括头、躯干、四肢等十四个部分，每一部分的重量、形状与真人相似，并且整个假人的质心与真人也基本一致。
地面科研人员通过监测模拟航天员的心电、呼吸、体温等生理信息，来判断航天员的健康状况，从而对航天员进行医学监督和医学保障。
在环绕地球飞行过程中，“模拟航天员”还利用天地往返语音系统向地面传回清晰流畅的话音——“神舟号正在遨游太空，我们正在祖国的上空，看到两条美丽的丝带，她们就是黄河、长江。”
4月1日，“神舟”三号飞船在绕地球飞行108圈后，在内蒙古中部地区成功着陆，“模拟航天员”在遨游太空数百万公里后安然无恙。
专家在分析试验数据后指出，由“模拟航天员”提供的生理信号和代谢指标完全正常，进一步验证了这套系统完全能满足载人的医学要求，从对无人飞船的考核来说，在相当大的程度上把无人飞船变成了有人飞船。
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