文|小彭的灿烂笔记

编辑|小彭的灿烂笔记

声明：本文陈述内容参考的“官方信息来源”，均赘述在文章末尾，感谢支持。

【前言】

“吃喝拉撒”是每个正常人每天都需要做的事情，可这么简单的事情，在太空当中却是“难于上青天”的。

按照原定的计划，神舟十八号航天员乘组将于11月4日返回东风着陆场，而随之而来的也是三位航天英雄在轨工作期间，积累的大量科研成果，还有他们半年时间的“排泄物”。

据了解，半年时间内，空间站约有400斤排泄物等待处理……

那么这些"排泄物"将何去何从？会被带回地球吗？

【太空如厕:挑战重重】

当三名宇航员即将返回地球的消息传来，人们在满怀期待与喜悦的同时，也不禁好奇：空间站上据说留存的 400 斤排泄物该如何处理呢？会被带回地球吗？

要知道，太空环境特殊，不能像在地球上那样简单地使用传统厕所。

在空间站里，有专门设计的太空马桶，这些马桶利用高科技手段，通过负压系统将排泄物收集起来。

对于尿液，一部分会经过特殊处理，提取其中的水分进行循环利用，以减少对地球物资补给的依赖，而大便则会经过干燥、压缩等处理后进行密封保存。

那么这 400 斤排泄物会被带回地球吗？答案是否定的，将这么大量的排泄物带回地球，不仅会占用宝贵的返回舱空间，还会增加返回的风险和成本。

【变废为宝:排泄物的回收利用】

在太空中，资源是非常宝贵的，任何东西都不能浪费，航天员的排泄物也不例外，尽管它们看起来可能令人生厌，但经过巧妙处理，就能变废为宝，成为维持太空生活的重要资源。

空间站上的宇航员排泄物处理方式主要包括收集、压缩和密封，并可能带回地球进行分析或处理。

在Skylab任务中，所有固体人类废物产品会被干燥并带回地球进行检查和分析，尿液样本也会被冷冻保存以便返回地球进行分析。

在国际空间站上，尿液经过处理后可以回收水分用于其他用途，而固体废物则通常会被打包放进货运飞船或载人龙飞船的非加压区域，送回地球大气层烧掉。

类似地，粪便和其他高危害等级的垃圾也会被密封在一个塑料袋里，连同其他生活垃圾一起扔到垃圾回收轨道中，最终在返回地球时燃烧殆尽。

因此，对于神舟18号任务中的宇航员返回时，空间站上的400斤排泄物处理方式可能会采取类似的措施：部分排泄物可能被密封并带回地球进行进一步分析，而另一部分则可能通过货运飞船或其他方式在返回地球的过程中被销毁。

要知道，尿液是一种非常宝贵的资源，在空间站上，航天员的尿液会被收集起来，经过一系列处理后，转化为洁净的饮用水。

这个过程通过尿液净化系统完成，其原理是利用过滤器和离子交换树脂，去除尿液中的杂质和有害物质，最终得到纯净的水。

这项技术不仅能够满足航天员的饮水需求，还能减少空间站对地面补给的依赖，为长期太空探索任务提供保障。

其次航天员的粪便也不会被浪费，它们会被收集在特殊的容器中，经过真空干燥处理，去除其中的水分和气味，干燥后的粪便会被密封保存，以备后用。

你可能会好奇，干燥后的粪便能有什么用途呢？事实上，它们可以作为肥料，用于空间站内的植物培养实验。

通过生物技术的应用，科研人员可以将粪便转化为营养丰富的土壤，为太空农业提供养分。

最后空间站内产生的污水，如洗漱水、清洁水等，也不会被直接排放，它们同样会经过处理，去除其中的杂质和微生物，达到安全标准后，再排入太空。

这些处理过的污水不会对空间环境造成污染，而且还能减少空间站的储水压力，提高水资源利用效率。

通过这些巧妙的回收利用方式，航天员的排泄物在太空中获得了"第二次生命"，成为维持太空生活的宝贵资源。

这不仅体现了太空探索中"变废为宝"的理念，也展现了人类在极端环境下求生存、求发展的智慧。

【排泄物带回地球吗？】

国际空间站上的尿液回收技术，主要采用蒸汽压缩蒸馏技术，这一技术的工作原理是将尿液废水加热至沸腾，产生蒸汽，然后通过冷凝器将蒸汽冷凝成水。

在这一过程中，大部分的水分被回收，而杂质则被留在蒸馏器中。

除此之外，国际空间站还使用了盐水处理器组件来进一步提高尿液回收的效率。

根据NASA的报道，国际空间站的水回收系统能够回收宇航员产生的98%的水分，包括呼吸和出汗的水气以及尿液。

这一成就对于未来的月球和深空探索任务具有重要意义，因为它减少了对地面补给的依赖，降低了长期太空飞行的成本。

俄罗斯宇航员在国际空间站上使用尿液水回收实验系统，制取了超过171升还原水，用于加工食物和饮品。

这表明尿液回收技术不仅能够回收水分，还能将其转化为可饮用的水，为宇航员提供生活用水。

【我国专门为女宇航员设计马桶】

我国还为女宇航员设计了更符合女性身体构造的马桶，其座位更高且略有倾斜，使得女航天员可以坐在马桶上小便，并使用异形漏斗和软管吸尿。

除此之外，新款马桶还允许排尿漏斗和坐便器同时使用，方便女性宇航员在排便时同时排尿。

这些改进不仅提高了女性宇航员的如厕体验，也减少了她们在空间站中的不便。

另外，新型马桶采用了3D打印的钛合金风扇分离器，可以产生强大的吸力，将排泄物吸入马桶，确保它们不会乱飘。

这种设计不仅提升了卫生条件，还减少了异味的扩散，这些改进措施充分展示了对女性航天员的关怀，使得她们在太空中的生活更加舒适和安全。

在飞船和空间站中，科研工作者们基于男女不同的生理特点和需求对设施进行了改造，分别设有分性别使用的独立卫生间。

女用卫生间设计了专门用来放置卫生用品的设施，以满足女性航天员的生理需求。

并且为了更好地适应女性航天员的身体结构，大小便收集器的高度和相对位置进行了调整。

太空马桶确保排泄物在失重环境中不会乱飘的关键在于其设计和功能，特别是采用了3D打印的钛合金风扇分离器。

这种分离器能够产生强大的吸力，将尿液和便便吸入马桶，从而防止它们在失重环境中飘浮起来。

除此之外，国际空间站中的马桶也采用气流吸出排泄物，并通过旋转扇叶将固体废物分离，进一步确保排泄物不会乱飘。

【早期的不便利】

在2007年之前，国际空间站处理排泄物的具体方法，还是直接扔到太空，这些粪便会一直在近地轨道上运行，直到坠入大气层。

这种方式虽然简单，但会导致太空垃圾的积累，增加未来航天活动的风险。

并且这种做法可能对地球环境产生间接影响，因为太空垃圾在坠落过程中可能会产生有害物质。

当时的尿液也被吸收并储存在一个20升的容器中，然后通过风扇提供的动力气流系统储存排泄物，这些尿液随后会被倒入“进步”号补给飞船中带回地球。

虽然具体的水回收技术在2007年之前并未完全实施，但随着驻留人员数量的增加，美国的水回收系统（WRS）被运送到国际空间站，并从最初的位于“梦想”号实验舱转移到“托兰特”号节点3。

WRS系统由尿处理装置UPA和水处理装置WPA组成，能够处理尿液并回收水分，同时去除有机物和微生物。

在早期阶段，国际空间站并未处理粪便和其他固体废物，直到1970年代初期，GE开发了一种名为综合废物和水管理系统（IWMS）的系统，该系统通过蒸发和催化氧化来回收饮用水，并将干燥后的固体进行焚烧以产生无菌灰烬。

因此在2007年之前，国际空间站主要依靠风扇提供的气流系统来储存尿液，并通过进步号飞船将尿液带回地球进行处理。

【结语】

不得不说，神舟十八号航天员的太空之旅，不仅为我们带来了宇宙的奇观，也为科学研究提供了宝贵的机会。

提起排泄物，大家或许都有些恶心，但航天员的排泄物，却蕴含着巨大的科研价值。

通过对这些样本的深入分析和利用，我们不仅能够揭示人体在太空环境下的适应规律，还能为太空探索事业的发展提供重要支撑……

参考资料：

澎湃新闻在 2023-06-29关于《在太空站中喝尿？NASA神操作？》的报道

中国载人航天工程网在 2022-03-23关于《我很想知道空间站的厕所什么样，排泄物又是怎么处理的？》的报道

澎湃新闻在 2022-08-31关于《解密：中国空间站如何将太空垃圾分类处理？》的报道