揭秘太空生活：航天員如何在空間站解決“人生大事” _生活知道

人類生存離不開呼吸、進(jìn)食與排泄，這些構(gòu)成了生命的基本特征。在生物學(xué)領(lǐng)域，這一過程被稱為新陳代謝，即生命體通過攝取外界的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為所需的物質(zhì)和能量，同時(shí)將代謝廢物排出體外。無(wú)論貧富、美丑，或是社會(huì)地位高低，每個(gè)人都要面對(duì)這一生命的必然需求。人類的排泄物主要分為大便和小便，前者為排遺，后者為排泄。為了維護(hù)環(huán)境健康，這些排泄物需經(jīng)過妥善處理。
在農(nóng)村地區(qū)，人們會(huì)將人和動(dòng)物的排泄物收集起來，經(jīng)發(fā)酵處理后制成優(yōu)質(zhì)肥料。而在城市生活中，盡管居民無(wú)需親自處理排泄物，但每個(gè)小區(qū)都配備有化糞池，用于收集和處理居民的排泄物及生活污水。定期會(huì)有抽糞車對(duì)這些化糞池進(jìn)行清理，將生活污水和糞渣分別輸送至污水處理中心和糞便處理中心。經(jīng)過多級(jí)處理的污水達(dá)標(biāo)后排入自然水域，而固形糞渣則通過生物或化學(xué)方法處理后用作肥料或填埋。
然而，在遙遠(yuǎn)的太空中，航天員如何解決他們的“人生大事”呢？空間站作為一個(gè)密閉的環(huán)境，必須對(duì)航天員的排泄物進(jìn)行嚴(yán)格的收集和處理。鑒于空間站資源有限，且每增加1千克的物資都需要耗費(fèi)大量資金，因此盡可能實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用顯得尤為重要。例如，航天員的尿液和汗液等排泄物實(shí)際上是一種寶貴的水資源——尿液中約含有96%的水分。這些人體廢水經(jīng)過層層凈化后，可以得到純凈水供航天員使用，甚至可用于電解制氧。
盡管聽起來有些難以接受，但經(jīng)過空間站水處理系統(tǒng)凈化的水質(zhì)甚至比市面上的純凈水還要高。據(jù)報(bào)道，我國(guó)空間站上的尿液處理系統(tǒng)能在兩小時(shí)內(nèi)從6升尿液中提取出5升純凈水。在空間站上，水資源如此珍貴，以至于其價(jià)值堪比黃金。除了尿液和洗澡水之外，空間站上的幾乎所有水源都被盡可能地循環(huán)利用。當(dāng)然，由于循環(huán)效率無(wú)法達(dá)到100%，空間站仍需定期從地面補(bǔ)充水資源。
對(duì)于航天員的大便而言，目前尚未找到有效的循環(huán)利用方式。大便主要由食物殘?jiān)鼧?gòu)成，未來若要在火星上進(jìn)行農(nóng)業(yè)種植時(shí)或許具有潛在價(jià)值。在空間站內(nèi) ，大便會(huì)被收集并脫水干燥后壓縮打包以便儲(chǔ)存。從大便中提取出的水分同樣被納入循環(huán)利用體系。而那些無(wú)法循環(huán)利用的物質(zhì)如糞渣和生活垃圾等過去可能被直接拋出空間站外形成危險(xiǎn)的太空垃圾。如今為了保護(hù)太空環(huán)境免受污染科學(xué)家們已經(jīng)采取措施將這些廢棄物帶回地球并在貨運(yùn)飛船返回大氣層時(shí)一同焚燒殆盡。
【揭秘太空生活：航天員如何在空間站解決“人生大事”】相較于關(guān)注航天員如何處理排泄物的問題許多人可能更感興趣的是他們?nèi)绾卧诳臻g站內(nèi)完成排便這一日常活動(dòng) 。在地球上我們或許可以舒適地坐在馬桶上但在失重的太空環(huán)境中如廁卻成了一件頗具挑戰(zhàn)性的事情。在微重力環(huán)境下一切物體都處于漂浮狀態(tài)使得控制排泄物變得異常困難。為此太空馬桶設(shè)計(jì)得非常獨(dú)特既昂貴又不太好用而且為了避免排泄物四處飄散其開口通常較小。此外太空馬桶并非采用水沖式設(shè)計(jì)而是通過抽氣方式工作。在上廁所之前航天員需要先將自己固定好以防在過程中發(fā)生意外。在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的艙外活動(dòng)時(shí)航天員還需穿戴特制的紙尿褲以防止意外發(fā)生。

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揭秘太空生活：航天員如何在空間站解決“人生大事”