在微重力环境下，气泡行为与地面截然不同。日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）开发的下一代水回收系统（JWRS）在国际空间站“希望号”实验舱内进行了技术验证演示。该系统旨在通过更小的体积、更低的功耗和更高的回收率，解决未来载人探索及地面缺水地区的用水难题。
在地球重力作用下，液体与气体因浮力分离，气泡会上浮至水面。但在微重力环境中，气泡不会上浮，而是滞留在液体中。一旦附着在水处理部件表面，气泡会因表面张力长期停留，干扰水处理流程。JWRS 实验的核心目的之一，正是研究这些滞留的微气泡如何影响水处理过程，从而为地面系统优化提供依据。
JWRS 通过离子交换、电解和电透析三大步骤，将尿液及合成尿液转化为饮用水。其中，离子交换树脂用于去除镁、钙等导致水垢的离子；电解过程在高温高压下分解有机物；电透析则进一步去除残留离子并产生酸碱副产物以再生树脂。实验发现，微气泡滞留特性是地面系统设计中必须考虑的关键变量。
针对黄瓜种植中缺水或灾害救援场景下的地面水培系统，JWRS 验证的微气泡滞留特性提供了重要参考。在地面缺水或灾后重建时，水资源珍贵且处理设施可能受限。借鉴 JWRS 的研究成果，地面水培系统的过滤与再生流程可针对性优化：首先，在水处理单元设计中需强化防气泡附着结构，防止微气泡长期滞留在膜表面或管道内壁导致堵塞或效率下降；其次，利用电透析产生的酸碱副产物自动再生离子交换树脂时，需考虑微气泡对再生液流动和接触效率的影响，必要时增加排气或扰动机制；最后，在系统维护策略上，可参考空间实验数据，建立针对微气泡滞留风险的监测指标，确保在资源受限条件下水培系统的持续稳定运行。