與一般航天活動相比，載人航天最顯著的一個特點就是人參與整個太空飛行過程，航天員是載人航天飛行的核心。飛船在200公里到500公里的高空飛行，處於一個微重力、高真空和較強空間輻射的環境中，飛船坐艙必須能滿足航天員基本的生活工作需求。
為確保載人飛行的成功，就要在無人飛船飛行試驗階段對飛船艙載醫學監督系統、環境控制和生命保障系統進行充分考核。因此在“神舟”三號飛船上，科研人員攜帶了由我國自行研製的擬人載荷系統，也就是 “模擬航天員”。
在國外早期太空試驗中，人們對太空是否適合人生存還心存疑慮，所以大都利用靈長類動物做實驗，當科學發展到今天，我們已無須證明這一點。況且由於人與動物的生理指標畢竟存在許多差別，無論從艙內環境還是儀器的操作，用動物做實驗存在很大的局限性。
飛船擬人載荷系統就是在特殊的空間環境條件下模擬人體的相關功能，例如人體的耗氧、産熱等各項生理指標，用來定量考核環境控制與生命保障系統、醫學監督系統和飛船的相關系統的功能。
擬人載荷系統主要包括人體代謝模擬裝置、擬人生理信號設備和形體假人。這些系統能夠定量地模擬航天員的重要生理參數，以滿足飛船載人飛行試驗的需要。
人體代謝模擬裝置分別安裝在飛船的返回艙和軌道艙，它能模擬真人的耗氧速率和耗氧量，擬人生理信號設備能夠生成心電、呼吸、體溫以及血壓等四類擬人生理信號；形體假人包括頭、軀幹、四肢等十四個部分，每一部分的重量、形狀與真人相似，並且整個假人的質心與真人也基本一致。
地面科研人員通過監測模擬航天員的心電、呼吸、體溫等生理信息，來判斷航天員的健康狀況，從而對航天員進行醫學監督和醫學保障。
在環繞地球飛行過程中，“模擬航天員”還利用天地往返語音系統向地面傳回清晰流暢的話音——“神舟號正在遨遊太空，我們正在祖國的上空，看到兩條美麗的絲帶，她們就是黃河、長江。”
4月1日，“神舟”三號飛船在繞地球飛行108圈後，在內蒙古中部地區成功著陸，“模擬航天員”在遨遊太空數百萬公里後安然無恙。
專家在分析試驗數據後指出，由“模擬航天員”提供的生理信號和代謝指標完全正常，進一步驗證了這套系統完全能滿足載人的醫學要求，從對無人飛船的考核來説，在相當大的程度上把無人飛船變成了有人飛船。
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