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太空站的日常生活：宇航员如何处理人类的生理需求？
在遥远的太空中，宇航员的生活样貌不如地球般便利，他们需要依赖精密的生命支持系统以满足生理需求。这些系统不仅能供应氧气和水，还需妥善管理废物与食物，确保宇航员能在外星环境中生存。本文将带您探索在这样的环境中，宇航员如何应对这些基本生理需求。
人类的生理和代谢需求
典型宇航员每天需约5公斤（11磅）的食物、水和氧气来维持正常活动，并产生相似量的废物产品，如固体和液体废物，以及二氧化碳。
在太空中，这些基本需求的管理比在地球上要复杂得多。宇航员的每日消耗包括大约0.84公斤（1.9磅）的氧气、0.62公斤（1.4磅）的食物和3.54公斤（7.8磅）的水。人体在这些过程中会产生约0.11公斤（3.9盎司）的固体废物、3.89公斤（8.6磅）的液体废物，以及约1.00公斤（2.20磅）的二氧化碳。
环境控制和生命支持系统 (ECLSS)
太空船内的生态系统需要持续提供氧气以及适当的水分和食物。透过环境控制和生命支持系统（ECLSS），宇航员能够在近乎真空的太空中生存。这些系统不仅要维持舒适的气压与氧气浓度，还必须有效地排除二氧化碳和其他废物。
废物管理的挑战
在太空站中，宇航员必须妥善处理相当复杂的废物管理问题，不仅包括排泄物，还有长期任务中产生的其他生物废物。
例如，随着任务时间的延长，宇航员的生物废物产量会增加，包括头发、指甲及皮屑等，这对废物管理系统提出了更高的要求。太空站的生命支持系统必须通过高效回收机制，将排出的液体和固体废物进行循环利用，例如，通过堆肥化将排泄物转换为可再次利用的资源。
水的供应和回收
水是宇航员生活中不可或缺的一部分，但在太空中，由于缺乏即时的水源，必须透过回收技术来确保水的供应。宇航员不仅用水来喝，还用于清洁和紧急情况。
未来的探月和火星任务可能会利用当地冰层或大气中的水来补给，但目前太空站是完全依赖回收技术来获取所需的水。
食物供给
目前所有的太空任务都依赖外送的食物，宇航员的餐点通常以冷冻或脱水形式储存。然而，有科学家正在研究是否可以在太空中种植植物，以实现自给自足的食物生产系统。如果真的实现，这将不仅能供应食物，同时还能回收水分和氧气。
重力的影响
宇航员在无重力的环境中可能会遭遇不同程度的生理影响，包括体内液体的重分配、骨质和肌肉质量的流失等。研究人员正在探索人造重力技术，以减少这些问题的影响。例如，透过在太空船的环境中设置旋转的设施，可以模拟重力效果，帮助宇航员维持健康。
未来的挑战
随着人类的太空探索不断深入，未来的任务将面临更多挑战，例如长期的生存需求和能否实现持续的生活支持系统。这些系统不仅需极度高效，还需能适应各种外部环境的变化。
在短短几十年的时间里，人类已经从地球踏上了太空，但未来还有多少未知等着我们去探索，实现自给自足的生活支持系统是否会成为我们的现实？
