星際旅行如何解決水的問題，難道是大量攜帶？
還沒看過星際迷航，請諒解。最近有看些宇宙學的書，對星際旅行很著迷，但對於長距離幾十年甚至上百年的旅行，如何解決水的問題，自己沒什麼頭緒。
補充：
我要強烈反對評論里和回答中一些"很簡單，聚變合成氫和氧，直接生產水"的回答。核聚變真不是動動嘴皮子就可以的啊！
且不說"聚變生成氫"這種說法，一時間想不起來哪個聚變反應最終產物有氫了。單說聚變生產氧元素，反應難度已經是地獄級別了吧？這得點多少技能點和科技樹才能點到這裡啊！！
理論上可行這句話說起來簡單，背後需要多少工程量？你再算算數量級，為了一個人一天需要的飲水量，你需要聚變多少原料，需要投入多少能量，產出多少能量？用聚變生產夠一飛船人用的水量所需要的聚變數，你覺得是什麼概念？
如果真到了科技樹點到聚變只為生產日常元素物質的程度，誰還在意怎麼帶水更經濟，天天泡溫泉，總要直接仍船外，絕不循環，嘖嘖。
典型的何不食肉糜。————————原回答————————
對的，盡量大量攜帶，同時盡量循環，用最小的載貨質（重）量獲得最大的保障效果。
載人的星際航行，三大原則：人員存活、任務完成、經濟高效，三者的優先順序是遞減的。
很多答主的方向都集中在經濟高效上，沒有問題，但前提還得是人活著，任務完成，不然的話，所有努力都廢了。對於殖民艦來說，一般會按照246810的原則準備。
首先是基礎系統，按照2倍任務周期來準備，任務周期可以根據任務距離或者任務時間靈活定義，比較寬泛。雖然名義上是說"任務完不成也可以回來，沒問題"，但是，都知道，一旦出事，肯定回不來。
4倍維生系統。
會按照全員四倍量生命周期來準備維生物資（含循環量），包括空氣，水，食物，生存空間和相關物資。
直觀效果上是夠四倍成員使用，或者是夠活四輩子的，雖然兩者有本質的區別，前者是橫向壓力，後者是縱向壓力。因為水，空氣，食物三者是在一起循環的，越是大型飛船和大型任務，循環次數和佔比就越大。
針對不同的任務難度和性質，會採取不同的方案。一般是盡量按照2-3倍量的純物資儲備，2-3套循環系統。原則上是這麼定的，但實際準備起來很複雜，相當的複雜。比如說，一個人10噸水就夠全程不循環直接消耗，那我就準備20噸的水和兩套循環系統。
在容易獲得救援的近地任務里，同樣需要十噸水的時候，通常是準備1噸，用這1噸水循環出20噸的效果，任務完成之時，還剩0.8噸在參與循環，性價比相當之高。
只是，為了最大限度的安全和確保任務完成。會直接備20噸水，然後至少2套循環維生系統。
然而，現實很骨感，如果完全按照這個保障度，飛船註定會嚴重超重，一般會儘可能提高維生系統的可靠性和循環效率，儘可能的減少直接儲備量，最大限度的錙銖必較。所以在實際操作中，一般會把1-1.5倍的物資（含循環效果）放在緊急救生設備中，全程不出事的話盡量不用。
同時有2-3倍的物資（含循環）作為日常使用，2-3倍的應急儲備。一般盡量控制在全程不循環量的五分之一到三分之一之間。
ST系列有複製機啊，不知道上面一群答主在想什麼，審題，審題啊！
別說水了，相位槍都能給你複製出來啊！
在太陽系裡面轉轉也就算了，恆星際旅行最好的方式是不帶人。恆星際飛行，需要的是盡量快的速度，所以一切不必要的質量都應該被捨棄。人類這種十分嬌氣的生物生來就不適合長時間恆星際旅行。吃喝拉撒，哪樣不佔用寶貴的質量？所以，恆星際旅行以後都是人工智慧，也不需要類似機器人那種東西，直接都是按照任務需要來使用不同的設備。如果今後引力波通信得到實現的話，應該可以利用vr技術來恆星際探索。
畢竟加了星際迷航tag，星際迷航里的解決方法就是複製機replicator呀。複製機可以做出任何食物（當然也包括水），甚至豎琴什麼的都可以，只要計算機知道這種物體的構成然後把對應的亞原子粒子重組成需要的樣子就行了……當然了，這是科幻，總是比較美好一些。這種技術現實中是否可行我就不知道了……
水畢竟可以循環的，損耗很小。相對來說，食物更麻煩吧。畢竟農牧業很占空間的。
強烈推薦《太空堡壘卡拉狄加》，正劇第二集就是找水
設定就是，主艦卡拉狄加，具有巨大貯水槽+水循環可接近100%，關於如何做到接近100%，西斯空寂；艦隊其它為短程旅行設計的船定期去主艦補水，已經艦隊本身有搜水搜糧小分隊
這劇里另一條船佩加索斯做補充說明：人少了，每個人平攤的資源就多
技術過關的話，需要循環凈化系統、超高效能源系統。可以實現水源源不絕。
原理：2H2+O2=2H2O
方法：氫氧燃料電池製取水另外一位答主提到了火星救援，沃特尼就是N2H4製取NH3和H2，燃燒H2製取水。大量攜帶+喝尿。
宇航員真的要喝「尿」哦。
眾所周知，目前人類的航天能力還無法做到星際旅行，目前載人航天的最遠旅行也就是去月球玩玩。雖然還未實現星際旅行，但在人類目前的航天任務中，飲水問題就一直是重要課題。
目前比較主流的飲水解決方案是：大量帶水上天，同時再對尿液、廢水等進行處理後循環使用，所以載人飛船上一般都帶有凈水裝置來實現水的循環使用。
航天主要使用的凈水技術：蒸餾、反滲透。
蒸餾技術在知乎上就不細說了，要是真有不知道的自行百度，我們著重說一下反滲透技術是怎麼回事兒。也正好，我們作為一個凈水器品牌，對凈水技術頗有經驗。
反滲透技術：
原理大白話：像「水往低處流」的規律一樣，液體在不受人工干預的自然環境下，濃度低的部分會向濃度高的部分滲透，這一規律被稱為「正滲透」。
而反滲透技術，則是通過人工增壓的方式，將高濃度溶液反方向壓入低濃度溶液中。在高濃度溶液通過半透膜時，其液體中的溶解物會被半透膜阻擋，從而實現過濾液體的效果。
RO膜，是反滲透技術的核心過濾組件，溶液在壓力下滲透通過RO膜，這種膜由高分子材料製成，膜表面的小孔直徑在1~0.1納米之間，而水分子直徑為0.3納米左右，所以RO膜基本上只允許水分子通過。
通過RO反滲透過濾出的水，是業界公認的「純凈水」。
自從反滲透逐漸成為太空凈水的主流技術後，宇航員的尿液，也通過反滲透，變成了無色、無味、口感好的純凈水。
優點：
1. 純凈。過濾精度達0.1納米，產出純水。
2. 高效。比蒸餾方式產出純水的速度更快。3. 省空間、配重。比蒸餾方式更省空間、配重，航天飛船上寸土寸金，多一公斤重量都是為火箭增加技術難題和成本。
缺點：
1. 使用壽命。RO反滲透膜在不停循環過濾的同時，膜表面會阻擋並附著大量雜質，從而會導致其過濾速度不斷衰減。
2. 回收率。為提升反滲透膜壽命，該技術會通過沖洗方式對膜表面雜質進行去除，也就產生了濃縮水。優質的反滲透技術能夠將2L水過濾出1L 純凈水和1L濃縮水。即便如此，其回收率也僅有50%左右。
未來的解決方案——獲諾貝爾獎的重大發現
水通道蛋白，該物質的發現在2003年榮獲諾貝爾化學獎。也成為了未來水處理技術的重要發展方向之一。
什麼是水通道蛋白？
它是一種位於細胞膜上的蛋白質，對於水分子有高度的選擇性，會在細胞膜上組成孔道，控制水在細胞中的進出。它存在於地球上所有生物體中，包括人類的腎臟中，是人體水分循環過程中最重要的水過濾物質。
它擁有極強的親水性，除水分子外的其它物質都很難附著在其表面，水分子會排成縱列逐一穿過水通道蛋白，每個水通道蛋白每秒可通過約30億個水分子，能夠將人體攝入水分中的絕大多數雜質徹底濾除，為血液、細胞液等提供近乎純水的水分。
水通道蛋白技術?
丹麥公司Aquaporin A/S將這一諾貝爾獎重要發現應用於水過濾，創造了 Aquaporin
Inside?（水通道蛋白膜技術?）。該技術主要是通過技術手段將水通道蛋白製作成過濾膜。以目前國內的技術水平尚無法獲得水通道蛋白分子，故該分子主要由Aquaporin A/S提供。再在國內與我們的兄弟公司Aquapoten博通分離膜技術有限公司共同生產水通道蛋白濾芯。在獲得水通道蛋白後，首先用高分子材料把蛋白做成了一個囊泡保護起來，然後把囊泡做成穩定的、可靠的、可以接觸的溶液，然後再鑲嵌在反滲透膜片上，卷製成 AIM水通道蛋白膜。
①更適宜人體攝入。水通道蛋白本身就是人類腎臟進行水過濾的重要分子，水通道蛋白凈水器的過濾結果與人的腎臟十分接近，是目前最適合人體需求的凈水方式。
②更省水。相比反滲透，它則擁有更高的純廢比，目前已達到2：1，也就是說現在每產出一杯直飲水，只會排出半杯左右的廢水。並且隨著技術進步，還會更省水。
③更快速。水通道蛋白的水通過率可以達到每秒30億個水分子，這種過濾方式的出水速度比其它膜過濾方式更快，在理想狀態下保守估計能夠達到反滲透技術的100倍。
④更耐用。水通道蛋白膜有極強的親水性，污染物更難以附著在它的表面，這使得在相同的水質環境下它的使用壽命會更長，從而減少過濾耗材的頻繁更換與費用。
NASA已率先開始在國際空間站使用水通道蛋白凈化廢水。
水通道蛋白技術目前雖然已經超越了反滲透技術，但人類也只是挖掘出了其凈水能力的冰山一角。隨著水通道蛋白技術的不斷突破，其也是未來星際旅行用水問題的可靠解決方向之一。
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小編這個季度的 KPI 靠大家了。
最後是廣告時間，請公司領導們笑納。
作為Aquaporin A/S和Aquapoten的兄弟企業，我們發明並生產了家用的水通道蛋白凈水器，還把宇航員喝尿的梗拍成了廣告短片，有興趣的朋友可以瞧瞧哦。
在太空想喝咖啡竟這麼做——BluePro博樂寶凈水器創意廣告_騰訊視頻v.qq.com視頻值得參考的內容：
家用RO凈水器可以過濾尿液嗎？
我們的自來水真的很臟嗎？
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帶個非常高級的凈化器就行了。物質不會消失，只會相互轉化。人喝的飲用水，變成尿和汗，排出體外。這些液體平時排到地下或蒸發到空氣中，經過過濾匯入河流或結晶變成雨雪，最終重新變成飲用水。而星際旅行，需要做的是把大自然的這個水循環壓縮到一個可以攜帶的機器中。這大概會需要消耗大量的能量，需要對核能源甚至反物質能源的高效利用。
星際航行的話將地球改造一下，直接帶走吧。能量護盾目前看來依然是水中月，依靠大氣抵禦各種小型太空襲擊是個不錯的選擇。地球水循環估計夠用了，不夠的話可以捕捉沿路的小行星，最大的問題不是水，是如何控制地球的運動，或者說，如何擺脫太陽引力。如果不確定旅行的線路，我們需要做的僅僅是擺脫地球引力，然後地球會被一個黑洞（銀河之心？）的引力捕捉圍繞著它轉圈進行星際航行。沒有太陽照射的話，地球會陷入寒冷與黑暗。解決辦法是在地下重建生態系統，依靠地核發熱維持環境溫度。
……寫到最後我發現隨身攜帶一顆恆星會更靠譜，這樣就不用擔心能源的問題了。那麼我們的問題就從如何驅動地球變成如何驅動太陽……話說我們其實一直都在星際之中航行吧～(￣▽￣～)~————————————————————————
很多人擔心氧氣的問題。要保留大氣必須得保證一定的溫度吧。方法1：保留太陽，難度很高哦，不過好處很多，供熱，供能，提供一定防護（吸引小行星避免撞到地球）方法2：在地球上找幾個點建立核反應堆，加熱海水和大氣，好是好，就是核輻射很難受方法3：在地球周圍發射許多人造小太陽，環保無污染，可行性很高呢星際旅行最不缺的就是氫，氧也並不難找，水如果在光年尺度上看也算不上稀有。二鋰都能挖到你告訴我弄不到水？
1 巨型飛船，帶上超級循環系統
2 簡易循環系統，但持續時間比較有限，用於短途航線
3 蟲洞跳躍，縮短航線時間
很多星球都是冰構成的。
物質守恆，任何物質都只是在以不同形態間轉換
有個很牛逼的方式
可惜只能想想：用資訊擾動技術憑空生成物質——《希靈帝國》