神舟十八将返回，三名航天员400斤排泄物，如何处理？带回地球吗

前言

10月30日，神舟十九号成功发射升空，顺利跟神舟十八号完成中国航天史上的第5次“太空会师”，而神舟十八号也在11月4日成功返回地球。

但人们却将关注点放在了“400斤的排泄物”上，要知道，在太空这种微重力的环境下，一切东西都在漂浮中，如果真的是这样那画面简直不敢想象。

那么，他们究竟是怎样排泄，排污物又该怎样处理，难道他们真的将这400斤排泄物，带会地球吗？

400 斤排泄物的挑战

在太空的失重环境中，液体和固体排泄物都会漂浮，这给航天员带来了极大的困扰，想象一下，在没有重力的情况下，排泄物无法自然下落，而是在空中四处飘荡，这画面简直不敢想象。

这种情况不仅让航天员感到不适，还可能对太空舱内的精密仪器设备造成损害，例如，尿液中富含大量无机盐离子，是电流的良导体，一旦废弃物漂浮进入空间站内部设施，它们可能导致设备发生短路并造成损坏，同时，粪便具有可燃性质，若不慎被静电引燃，将对空间站构成灾难性的威胁。

在航天技术的早期，因为当时技术条件受限，宇航员产生的排泄物主要采取压缩存储的方式处理，但这样它就会占用了太空舱内极为宝贵的空间资源，要知道，在太空舱这个有限的环境里，每一寸空间都至关重要。

那么，他们究竟是怎样排泄的呢，排污物又该怎样处理？

太空马桶：科技突破

太空马桶是高科技精密仪器，在太空排泄物处理领域发挥着关键作用，它装有真空吸附系统，通过制造负压，像吸尘器一样把排泄物精准地吸进收集器，有效防止排泄物在失重环境下四处飘浮。

此外，所配备的智能感应系统具备自动识别大小便并分别进行处理的能力，这既提升了处理效率，又有效防止了交叉污染的发生，它功能完善，在节能减排方面成效卓越，同时操作简便，深受航天员的青睐与好评。

独特的系统能够让他运行稳定可靠，维护相对轻松，例如，真空吸附系统能够产生强大而稳定的吸力，即使在复杂的太空环境中也能确保排泄物被准确收集，智能感应系统的精准度极高，能够在瞬间识别排泄物的种类，并迅速启动相应的处理程序，大大提高了处理效率。

神舟十八号太空马桶还贴心的考虑了女性航天员的特殊需求，在座椅设计上，高度更高且略有倾斜，符合女性的生理结构，让女航天员能够更舒适地使用，并且对清洁装置也进行了优化，确保在失重环境下能够有效清洁，避免异味产生。

这样的操作界面对女航员来说特别的智能化，特别便于她们迅速熟悉并掌握使用方法，其中采用的异形漏斗与软管吸尿设计，专为女性航天员量身打造，排尿漏斗和坐便器可同时使用的功能，也大大提高了使用效率。

排泄物处理方式

在太空排泄物处理体系中，尿液处理有着至关重要的地位，对于太空环境下水资源的极度稀缺性，将尿液转化为可饮用的水资源成为了一项核心技术，其中包括了多级精密过滤、深度净化以及严格消毒等多个步骤。

尿液会流经一个包含多级过滤的系统，这些过滤器设计用于移除尿液内含的固体微粒、杂质以及大型分子成分，这样特殊的滤网能够捕获并排除尿液中的细胞残片、结晶体等物质。

接着，进行净化处理，利用物理和化学方法去除尿液中的有害物质，如尿素、氨等，常见的净化方法有离子交换、反渗透等，离子交换技术利用特定的树脂材料，与尿液中的离子进行交换反应，能有效去除其中的有害离子成分，另一方面，反渗透技术依赖于半透膜的功能，能够阻挡大分子物质的穿透，只能让水分子顺利通过，达到净化尿液的目的。

最终，进行至关重要的消毒步骤，这样就能彻底消灭尿液中潜藏的细菌、病毒等微生物，以保障转化后的饮用水达到安全可靠的标准，常用的消毒手段包括紫外线消毒和臭氧消毒等有效方法。

紫外线消毒依靠紫外线的杀菌效能，通过破坏微生物体内的DNA结构，能够丧失生物活性，而臭氧消毒则是利用臭氧强烈的氧化能力，有效杀灭细菌和病毒。

经过这一系列繁琐而精细的处理流程，尿液被成功转化为清洁的饮用水，为航天员在太空中的生活提供了至关重要的水资源补给，例如，在神舟十二号任务执行期间，共计处理了超过600升的尿液，并成功转化出了500多升可供饮用的蒸馏水，转化率高达83%。

目前，航天员们对粪便主要采取压缩处理和燃烧处理两种方式，压缩处理是一种相对传统的方法，它通过将肺部呼气富氧空气通入到储存容器内，使容器内自动形成一定压力水平，让粪便密度增大，从而占用空间更小。

在一定时期后再带回地球进行处置，这种方法的优点是污染性小，且不需要过于稀缺的资源，例如，不会像燃烧处理那样需要持续供电，也不会产生恶臭味，但是，其缺点也很明显，需要定期更换储存容器，有极大概率导致二次污染出现，不利健康。

燃烧处理方式的优点在于能够满足基本的卫生需求，并具有高度的清洁性，不会对外界环境造成污染，能有效避免二次污染的问题，然而，缺点也同样明显在处理过程中会产生难闻的恶臭，同时需要稳定的电力供应以维持燃烧，但燃烧过程中释放的物质还可能对机舱内的空气质量造成不良影响，威胁到飞行员们的健康。

科学家们一直在探索更先进的粪便处理技术，例如，将粪便转化为植物肥料的技术，若成功实现，可在太空培育植物，为航天员提供食物、净化空气，形成可持续生态循环系统。

当前，这项技术尚处于研发初期，但已取得若干初步成果，科学家们正致力于攻克一系列技术难关，诸如如何高效地将粪便中的有机物转换成植物易于吸收的养分，以及如何保证整个转化流程中不会生成有害物质等。

解密太空与人体

航天员的排泄物中蕴藏着丰富的科学价值，为我们揭示太空环境对人体产生的效应提供了宝贵线索，通过对排泄物样本的细致分析，科学家们能够深入探索在失重条件下，人体代谢、内分泌系统以及免疫功能的种种变化。

在代谢研究层面，对尿液样本的分析能够揭示航天员的水盐代谢状况，因为尿液中特定成分的含量变化，可以作为评估航天员在太空环境下身体如何调节水分与电解质平衡的重要指标。

此外，粪便样本的分析能够揭示肠道菌群的变动以及营养吸收的状况，太空环境可能会对肠道菌群的平衡状态产生影响，干扰营养物质的正常消化与吸收过程。

对免疫系统开展的研究同样具有举足轻重的地位，例如，最新研究揭示了太空生活对宇航员免疫系统产生的深远影响，其中T细胞在失重环境下的基因表达发生了显著变化，导致在对抗癌细胞及病毒感染方面的效能有所下降，通过分析排泄物中的免疫相关指标，我们能够及时发现航天员体内免疫系统的异常情况，从而采取必要的干预措施来预防疾病的发生。

通过研发特定的益生菌制剂，可以调节肠道菌群，提高航天员的健康水平，另一方面，为开发预防骨质疏松药物提供依据，太空环境中的失重状态会加速骨质的流失，通过对排泄物中的骨代谢标志物进行深入分析，我们可以更好地理解骨质流失的生理机制，能够为开发能够有效预防骨质疏松的药物奠定坚实的理论基础。

此外，这些研究还将为人类的长期太空居住提供全面的科学支撑，随着人类太空探索步伐的不断加快，未来我们可能会面临持续时间更长的太空任务，如建立月球基地或火星殖民地，了解太空环境对人体的影响，并开发相应的应对措施，是实现长期太空生活的关键。

人类在处理太空排泄物方面所取得的进步，展现了人类的智慧与勇气，展望未来，我们将坚持不懈地努力，持续创新，致力于推动太空探索朝着更加安全、高效、可持续的方向发展。相信在不久的将来，我们将能够找到更加完美的太空排泄物处理方案，为人类在太空的长期生存和发展奠定坚实的基础。