酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心內(nèi)，一輛火箭轉(zhuǎn)運車正緩緩駛向技術(shù)區(qū)，為即將到來的航天任務做最后準備。2026年2月，長征二號F遙二十三運載火箭完成出廠測試，神舟二十三號載人飛船也已提前抵達發(fā)射場。按照計劃，三名航天員將于4月搭乘飛船前往中國空間站，開啟為期六個月的太空駐留。

在密閉的太空艙內(nèi)，三名航天員半年需消耗約30萬升氧氣——這一數(shù)字相當于將1500個標準氧氣瓶送入太空。若完全依賴地面補給，每克物資的運輸成本堪比黃金，如此龐大的氧氣需求顯然不現(xiàn)實。然而，中國空間站的氧氣供應不僅充足，甚至實現(xiàn)了"自給自足"。這一突破性的成果，源于一套精密的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)。

該系統(tǒng)的核心在于"水-氧循環(huán)"：通過電解水產(chǎn)生氧氣，同時將航天員呼出的二氧化碳轉(zhuǎn)化為再生水。具體而言，一升水電解后可生成約620升氧氣，僅需不到500升水就能滿足三人半年的需求。但水從何來？中國空間站的環(huán)控生保系統(tǒng)給出了答案——通過尿液凈化、冷凝水回收等技術(shù)，實現(xiàn)了95%以上的水資源閉合度，每年減少6噸物資補給。

這套系統(tǒng)的運行邏輯堪稱精妙：首先，水箱中的水被電解為氧氣和氫氣，氧氣直接供航天員呼吸；其次，分子篩吸附艙內(nèi)二氧化碳，與電解產(chǎn)生的氫氣在薩巴蒂爾反應器中反應，生成水和甲烷；最終，水被回收再利用，甲烷則排出艙外。如此循環(huán)往復，形成了一個近乎完美的閉環(huán)：水→電解→氧氣→二氧化碳→再生水→再電解……

實現(xiàn)這一閉環(huán)并非易事。中國航天員科研訓練中心歷時多年，攻克了電解制氧、二氧化碳去除、尿處理等十余項世界級難題。其中，尿處理子系統(tǒng)能將尿液凈化為可飲用的純凈水，技術(shù)指標達到國際領先水平。神舟十四號航天員蔡旭哲曾評價："再生生保系統(tǒng)讓我們在太空能呼吸到新鮮氧氣，喝到充足的水。"

目前，中國空間站的氧氣再生率達100%，水資源閉合度超95%，每年節(jié)省運輸成本超1億美元。更值得驕傲的是，這項技術(shù)完全由中國自主掌握，是全球唯一實現(xiàn)全系統(tǒng)閉環(huán)運行的案例。從早期神舟飛船的"補給式"保障，到如今空間站的"再生式"生態(tài)，這一跨越標志著中國載人航天技術(shù)邁入新階段。

天和核心艙在軌運行首年，便實現(xiàn)了氧氣100%再生、水資源80%再生；2022年二氧化碳還原子系統(tǒng)隨天舟四號上行后，閉環(huán)系統(tǒng)徹底打通。截至目前，該系統(tǒng)已穩(wěn)定運行數(shù)年，經(jīng)受住了神舟十二號至二十一號所有乘組的考驗，艙內(nèi)空氣質(zhì)量、水質(zhì)指標均優(yōu)于醫(yī)學標準。

當神舟二十三號的三名航天員即將啟程時，他們或許不會意識到：呼吸的每一口氧氣，可能來自同事幾天前呼出的二氧化碳；飲用的每一滴水，或許曾是自己的尿液。在這個400公里高空的"生命之環(huán)"中，每一次呼吸都在參與一場精密的物質(zhì)循環(huán)——這不僅是技術(shù)的勝利，更是人類探索太空的智慧結(jié)晶。