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航天员在去太空以前首先要带航天食品。有部分航天食品之前已随天宫一号进入太空，包括蔬菜、水果、肉类和复水汤等成品菜肴，也有蛋白、脂肪、淀粉等单体成分，但这些都不能吃，还只是实验品。真正能吃的航天食品要等航天员随神舟九号带上天，种类会非常丰富，也更加符合航天员口味。实验用的航天食品将来要跟随神舟九号返回地面，研究人员要观察它们在太空长期运行后会发生哪些变化。太空辐射、舱内温度变化等因素都可能对食品构成影响。我国专家已在地面存储了同样的航天食品，用以对比研究。
一些航天员未来在太空工作、生活和实验所需要的设备及物品之前也已在天宫一号上装载，等待航天员进入后启用，但一些特殊的物品是此次随神九航天员一起上天的，比如做实验用的细胞，在长期无人条件下难以存活，所以要和航天员一起上天。此外，神舟九号此次还将首次携带活体蝴蝶升空。
据介绍，此次航天员上天还将验证再生技术系统。航天员呼吸、排汗产生的水汽将由冷凝水收集装置定时自动收集，而天宫一号带有的废物回收利用设备，将把这些废水再利用。其中，电解制氧装置是将纯水制成氧气，而动态水汽分离装置则是用航天员的尿液进行水汽分离，此次3位航天员就将实验“尿液循环器”能否真正“尿变水”。不过，这次的实验航天员不会喝下自己的尿，而是为未来真正实现这样的“神奇”做验证。
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