人类生存离不开呼吸、进食与排泄，这些构成了生命的基本特征。在生物学领域，这一过程被称为新陈代谢，即生命体通过摄取外界的营养物质，转化为所需的物质和能量，同时将代谢废物排出体外。无论贫富、美丑，或是社会地位高低，每个人都要面对这一生命的必然需求。人类的排泄物主要分为大便和小便，前者为排遗，后者为排泄。为了维护环境健康，这些排泄物需经过妥善处理。
在农村地区，人们会将人和动物的排泄物收集起来，经发酵处理后制成优质肥料。而在城市生活中，尽管居民无需亲自处理排泄物，但每个小区都配备有化粪池，用于收集和处理居民的排泄物及生活污水。定期会有抽粪车对这些化粪池进行清理，将生活污水和粪渣分别输送至污水处理中心和粪便处理中心。经过多级处理的污水达标后排入自然水域，而固形粪渣则通过生物或化学方法处理后用作肥料或填埋。
然而，在遥远的太空中，航天员如何解决他们的“人生大事”呢？空间站作为一个密闭的环境，必须对航天员的排泄物进行严格的收集和处理。鉴于空间站资源有限，且每增加1千克的物资都需要耗费大量资金，因此尽可能实现资源的循环利用显得尤为重要。例如，航天员的尿液和汗液等排泄物实际上是一种宝贵的水资源——尿液中约含有96%的水分。这些人体废水经过层层净化后，可以得到纯净水供航天员使用，甚至可用于电解制氧。
尽管听起来有些难以接受，但经过空间站水处理系统净化的水质甚至比市面上的纯净水还要高。据报道，我国空间站上的尿液处理系统能在两小时内从6升尿液中提取出5升纯净水。在空间站上，水资源如此珍贵，以至于其价值堪比黄金。除了尿液和洗澡水之外，空间站上的几乎所有水源都被尽可能地循环利用。当然，由于循环效率无法达到100%，空间站仍需定期从地面补充水资源。
对于航天员的大便而言，目前尚未找到有效的循环利用方式。大便主要由食物残渣构成，未来若要在火星上进行农业种植时或许具有潜在价值。在空间站内，大便会被收集并脱水干燥后压缩打包以便储存。从大便中提取出的水分同样被纳入循环利用体系。而那些无法循环利用的物质如粪渣和生活垃圾等过去可能被直接抛出空间站外形成危险的太空垃圾。如今为了保护太空环境免受污染科学家们已经采取措施将这些废弃物带回地球并在货运飞船返回大气层时一同焚烧殆尽。
相较于关注航天员如何处理排泄物的问题许多人可能更感兴趣的是他们如何在空间站内完成排便这一日常活动。在地球上我们或许可以舒适地坐在马桶上但在失重的太空环境中如厕却成了一件颇具挑战性的事情。在微重力环境下一切物体都处于漂浮状态使得控制排泄物变得异常困难。为此太空马桶设计得非常独特既昂贵又不太好用而且为了避免排泄物四处飘散其开口通常较小。此外太空马桶并非采用水冲式设计而是通过抽气方式工作。在上厕所之前航天员需要先将自己固定好以防在过程中发生意外。在进行长时间的舱外活动时航天员还需穿戴特制的纸尿裤以防止意外发生。
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