Почему у космонавтов не заканчивается месяцами воздух на орбите?

Всмысле? Его же целенаправленно за борт не стравливают (утечка лишь при выходе в открытый космос, через неплотности и т.д.).
А кислород регенерируют, как в изолирующих противогазах, некоторых видах водолазного снаряжения, подводных лодках и т.п. Думаю, ПЛ или убежище ближе всего:
Есть вещества (на сколько помню основное пероксид натрия, но есть и другие), которые, соединяясь с углекислым газом выделяет кислород, вещества эти твердые (больше кислорода на единицу объема и баллоны не нужны) + расходуется ровно столько, сколько "надышали" так что никаких проблем: сушат воздух, прогоняют через регпатроны (касеты), там содержание СО2 понижается, О2 растет, кондиционируют и снова в отсек, а объем воздуха собственно один и тот же, сжатый в баллонах он нужен в небольшом количестве для компенсации потерь от утечек.