不知不觉，翟志刚、叶广福、王亚平三位航天员已经在空间站待了四个月，他们也是第一批在空间站过春节的航天员。 　　

　　

　　我们要知道，太空类似于真空环境，没有氧气，但是人没有氧气是活不下去的。三名宇航员每天需要1650升氧气，而执行任务需要6个月，总共需要29.7万升氧气。这些氧气从哪里来？ 　　

　　

　　 　　

　　

　　太空是真空环境。航天员在核心舱生活，必须维持舱内正常的氧气和氮气浓度，同时控制二氧化碳和微量有害气体，这要靠空间站的生命保障系统。空间站上最基本的生命保障系统应该包括3360制造氧气，吸收二氧化碳，处理宇航员排出的废物。 　　

　　

　　 　　

　　

　　以国际空间站为例，国际空间站的环境控制和生命保障(ECLS)系统包括美国和国际空间站其他成员国的舱体部件和子系统。这些组件和子系统的功能是：温度和湿度控制(THC)、大气控制和供应(ACS)、大气再生(AR)、水回收和管理(WRM)、火灾探测和灭火(FDS)以及真空系统(VS)。 　　

　　

　　 　　

　　

　　美国舱和俄罗斯舱都装有电解水制氧机，利用电能将水分子分解为氢气(H)和氧气(o)，中国和俄罗斯在空间站电解制氧系统中采用不同的技术路线，最大的区别是俄罗斯采用流动碱性电解质电解制氧和膜静态水气分离器的技术方案，而美国采用固体聚合物电解质电解制氧和动态水气分离器的技术方案。 　　

　　

　　 　　

　　

　　另一种方法是使用固体氧气发生器制造氧气，燃烧固体蜡烛，副产品是氧气。由于易燃的风险，这些“蜡烛”只在极端紧急的情况下使用。 　　

　　

　　中国的空间站也使用电解水制造氧气。从上世纪90年代中期开始，我国开展了空间站电解制氧关键技术的预研。2006年成功完成了3人乘员连续供氧62 d系统集成验证试验。 　　

　　

　　国产特制的座舱供气调压系统中的“开关”——旋塞截止阀和开关阀，可以实现供气调压系统中氧气的“定量供应”。 　　

　　

　　 　　

　　

　　为了定量、定时清除航天员排出的CO2和微量有害气体，核心舱定制了CO2清除子系统中的电动切断阀和电动开关阀，采用耐高温材料制成，具备远程、高效、可靠控制的能力。可实现CO2和微量有害气体去除系统的气路切断和切换，为空间大气成分控制提供技术保障。 　　

　　

　　这也创造了最完整的可再生生命支持系统。电解产生的氢气和宇航员呼出的二氧化碳会通过化学反应产生氧气，也可以减少供氧需求。 　　

　　

　　 　　

　　

　　那水是从哪里来的？最重要的是尿液和废水。因为从地面打水补给是非常不现实的，空间站要长期运行，还要考虑经济问题。要通过绿色和再生技术提高空间站内物质的回收率，减少地面补给的需要，实现资源再利用。要知道，每个人排出的尿液是1.6kg，汗液是1.7kg，大便里也有水。中水是基础。此外，水中含有氧气，氧气也可以通过电解水获得。除此之外，人在呼吸中产生的二氧化碳量是每天1kg。这些废物要去不同的处理系统进行回收，最后在太空舱里转化为可利用的资源。以后货船能载一个基本量，成本大大降低。 　　

　　

　　 　　

　　

　　可以说，利用废水和尿液产生氧气，再生和清除二氧化碳等人体排泄物，是空间站环境控制和生命保障系统的重要环节之一。 　　

　　

　　再生保健技术非常复杂，被称为世界性难题。从美国和俄罗斯的发展过程可以看出，技术难度非常大，投入也非常大。美国空间站上的水处理系统耗资2亿美元开发。国际空间站建了10多年，再生式生命保障系统真的只用了五六年。 　　

　　

　　 　　

　　

　　其中，俄罗斯主要使用渗透膜。 　　

蒸发技术进行航天员尿液再生处理，其尿液再生系统已于1990年1月15日在“和平”号空间站上的Kvant-2舱段上启用，该装置的处理能力为5 kg的H2O/day，尿液中的水回收率为80%左右。到1999年，该装置已从尿液中回收了6 000 kg的再生水，回收后的再生水水质可达饮用水标准。而美国则采用的是蒸气压缩蒸馏技术(VCD)。

　　

　　

　　

中国空间站也是采用蒸气压缩蒸馏技术来实现尿液的循环利用，整个再生生保系统实现了氧气资源100%再生，水资源80%再生。据介绍，有了完整的再生系统，发射重量大大减少，运营补给成本降低了70%，每年节省上行物资6吨多。

　　

所以说，空间站的尿液是有大用处的，不仅解决了饮水问题，还解决了供氧问题。