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实现真正可持续太空供水系统的路径
未来的卫星需要高效、耐用且可靠的闭环系统，为持续数月甚至数年的任务提供水源。
来源:Eos杂志This is an authorized translation of an Eosarticle. 本文是Eos文章的授权翻译。
如果人类想要在太空生活，无论是在航天器里还是在火星上，首先要解决的一个问题就是如何获取水，来满足饮用、卫生需求以及为维持生命所需的植物提供水分。即便只是将水运送到近地轨道上的 国际空间站（ISS），也需要花费数万美元。因此，找到在太空中高效、持久且可靠地获取和再利用水资源的方法，对于长期在太空居住至关重要。
目前的系统，比如国际空间站上的 环境控制与生命支持系统（ECLSS），为闭合式水回收提供了蓝图，但它们还需要改进才能适应未来的应用。与此同时，近期的技术和科学进步正为在严苛环境下寻找、净化和管理水资源开辟新的途径。在一篇新的综述中，Olawade等人 概述了地外水资源管理的现状，以及该领域的前景和挑战。
作者指出，太空水系统需要具备闭环、高效和持久耐用的特性，同时还要满足低能耗的要求。目前，ECLSS能耗过高，其效率可能也不足以满足长期任务的需求。未来建议采用的过滤和回收方法包括：利用 光催化技术 通过光线净化水，利用 生物反应器 过滤尿液和废水，利用 离子交换系统 去除提取水中的溶解盐和重金属，以及利用 紫外线 或 臭氧 消毒杀灭病原体。每种方法各有优缺点：例如，生物反应器中的微生物燃料电池可以发电，而光催化净化则能耗较低。
在月球或火星这样的地方获取水，要么需要从风化层中提取水，要么需要钻探冰体。如何为水回收系统提供足够的能源也是一个问题，因此开发节能系统是需要优先考虑的事项。水系统的耐久性也很重要，既要保护宇航员的安全，又要能减少繁重的维护工作。
新兴技术有望应对其中许多挑战。作者们指出两个具有巨大应用前景的领域，一是纳米技术的发展，它可用于制造定制化程度更高、过滤效果更佳且耐污染的膜材料，二是人工智能（AI）技术在水系统自主管理中的应用。 (Water Resources Research,https://doi.org/10.1029/2025WR041273, 2026)
—科学撰稿人Nathaniel Scharping (@nathanielscharp)
This translation was made by Wiley.本文翻译由 Wiley 提供。
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