June 20, 2026

Science

Source: Water Resources Research This is an authorized translation of an Eos article. 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。...