美国宇航局宇航员凯拉-巴伦拿着盐水处理器组件中的一个过滤器，该组件有助于将宇航员的尿液回收到国际空间站的饮用水中。(图片来自：NASA)

  国际空间站从宇航员身上实现了98%的水回收率，这一突破是通过一种令人惊讶的方法实现的：宇航员尿液回收率达到了新高度。

  水回收达到如此成就是低轨太空任务一个重要的里程碑，其目的是在没有补给任务的情况下提供宇航员的基本需求。这就从另一方面代表着要回收或再生食物、空气和水等必需物质。

  就国际空间站而言，每个宇航员每天需要大约一加仑的水用于饮用、准备食物以及刷牙等卫生用途。宇航员在开始较长期的任务时，带入太空的初始水量能达到98%的回收率，一直是一个理想的目标。

  约翰逊太空中心负责管理国际空间站生命支持系统的小组成员克里斯托弗-布朗在一份声明中说：“这是生命支持系统发展中很重要的一步。假设你带着100磅的水发射，你只损失了其中的2磅，而其他98%的水就一直循环利用。保持这种运转是一个相当了不起的成就。”

  98%的水回收率是由环境控制和生命支持系统（ECLSS）在演示改进的尿液处理器组件（UPA）时实现的，该组件利用真空蒸馏技术从尿液中回收水分。

  ECLSS由一系列硬件组成，包括收集废水的水回收系统和先进的除湿器，这些除湿器从国际空间站的空气中捕捉因宇航员的呼吸和汗水而产生的水分。这些收集的水被送到水处理器组件（WPA），然后生产出可饮用的水。

  ECLSS的UPA元件对尿液进行蒸馏，但盐水是这一过程的副产品，其中仍含有一些未使用的水。因此，UPA中增加了一个盐水处理器组件（BPA），以提取这些剩余的废水。在展示其在太空微重力条件下的操作时，BPA帮助ECLSS达到了98%的水回收率。

  在使用BPA之前，我们的总水回收率总体上在93%和94%之间，”ECLSS的水资源子系统管理者Jill Williamson说。我们现在已经证明，有盐水处理器后我们的总水回收率能够达到98%。

  BPA将UPA产生的盐水通过一系列特殊的膜，将其引入温暖的干燥空气中，使其水分蒸发。产生的潮湿空气可以由ECLSS除湿机收集，潮湿空气与国际空间站工作人员的呼吸没什么不同。

  与其他收集的废水一样，这也是由WPA通过一系列专门的过滤器和一个催化反应器来处理的，该反应器能分解任何可能残留的微量污染物。然后传感器检查水的纯度，不符合规定标准的水被送回重新处理。达标的水将添加碘以防止微生物生长，然后水被储存起来，供宇航员在以后使用。

  大家可能会提出一个问题，“我们的宇航员在太空中喝尿吗？”答案绝对是否定的。该小组指出，在国际空间站上生产的水比地球上的市政供水系统生产的水要好。

  威廉姆森指出：“处理过程从根本上类似于一些陆地上的配水系统，只是在微重力下进行。船员们喝的不是尿，他们喝的是经过回收、过滤和清洁的水，比我们在地球上喝的水还要干净。”

  “我们走了大量的流程，也进行了大量的地面测试，可以确信我们正在生产干净的饮用水，”威廉姆森补充说。

  ECLSS系统经过仔细的测试，以确保它们按照预期的方式运行，并证明每个组件可以长时间运行而不需要大量的维护或更换备件。

  98%的回收率对于未来的太空任务是一个积极的信号，在月球表面的长期停留和火星的载人任务中，宇航员将在太空中度过更多时间。

  “随着我们近地轨道外的任务慢慢的变多，再生型ECLSS系统慢慢的变重要。”威廉姆森总结说：“在探索过程中没办法得到补给说明我们需要在这些任务中回收宇航员所需的任何资源。”我们运送的水和氧气越少，运载火箭就可以搭载更多的科学“乘员”（地外岩石、太空作物等）。可靠的、强大的再生系统意味着宇航员不用担心这样的一个问题，能专注于他们任务的真正意图。”