在国际空间站上，储存空间非常宝贵。即使一艘火箭有足够的空间运载数千磅的水和氧气来供应为期六个月的任务，你也难以找到地方来储存它们。因此，工程师们想出了各种巧妙的方法来从宇航员的汗水、尿液和呼吸中提取必需品。但我们还没有实现完全回收。目前，国际空间站回收了90%的水——每年超过1000加仑——以及40%的宇航员呼吸的氧气。其余的部分则通过补给任务运送。这张图展示了美国国家航空航天局是如何接近实现一个自给自足的太空家园的。
1. 宇航员
地球上的人类每天大约使用80加仑水，但在国际空间站上，居民们每天仅用1加仑水来饮用、淋浴和为食物补水。宇航员的身体会产生大量的汗珠和二氧化碳，这些都会被吸入通风口，用于回收。
2. 尿液回收系统（马桶）
当宇航员上厕所时，马桶里的微弱真空会将尿液吸入一个低压室，迫使水分蒸发。这会产生盐水，然后补给飞船会将盐水丢弃，使其在大气层中燃烧，而水蒸气则会被送去净化。
3. 氧气生成系统
如果H₂O的原子成分能够分离，它就可以一物多用。在美国实验室的墙壁后面，一个带电膜可以将分子分解。氧气被泵入舱内，而氢气则被送往一个特殊的反应器——Sabatier反应器——再次变成水。
4. Sabatier反应器
在这个机器内部，大约750°F的热浪会打破CO₂内部的化学键，将其分解为基本元素。碳和氧与来自空间站氧气生成系统的氢结合，生成H₂O和甲烷（CH₄），后者会被排放到太空中。
5. 水回收系统
回收的水流入美国实验室舱的一个隔间，在那里进行类似OxyClean的反应，消除异味分子并杀死细菌。少量的碘可以清除任何潜在的残留物，但宇航员会定期检测水质以确保安全。
6. 饮水分配器
宇航员用小金属袋装水，通过吸管饮用，或者用注射器将水挤到脱水食物上。要淋浴时，乘员会将水分直接喷洒到皮肤和头发上，然后加入免洗洗发水，以控制锻炼后的气味。
本文最初发表于《大众科学》2019 年夏季“持久耐用”特刊。
