Trabajo en una ONG española y soy extranjero, ¿cómo puedo evitar perder mi permiso de residencia si necesito viajar por motivos laborales?

No andas desencaminado:

Conforme al REAL DECRETO 2393/2004, de 30 de diciembre, por el que se aprueba el Reglamento de la
Ley Orgánica 4/2000, de 11 de enero, sobre derechos y libertades de los extranjeros en España y su integración social:

“Artículo 75.2. La autorización de residencia temporal se extinguirá por resolución motivada de la autoridad competente para su concesión, conforme a los trámites previstos en la normativa vigente para los procedimientos de otorgamiento, modificación y extinción de autorizaciones, cuando se constate la concurrencia de alguna de las siguientes circunstancias:
(...)
f) Por la permanencia fuera de España durante más
de seis meses en un período de un año.

Esta circunstancia no será de aplicación a los titulares
de una autorización de residencia temporal y trabajo vinculados mediante una relación laboral a organizaciones no gubernamentales, fundaciones o asociaciones, inscritas
en el registro general correspondiente y reconocidas oficialmente de utilidad pública como cooperantes, y que
realicen para aquéllas proyectos de investigación, cooperación al desarrollo o ayuda humanitaria, llevados a cabo en el extranjero. (...)”

De todos modos, esta duda te la puden aclarar mejor en nuestro servicio hermano de asesoría: http://www.migrar.org , especializado en temas migratorios.

Ratificando la exposición del anterior compañero, simplemente advertirte que la revocación del permiso de residencia y trabajo que disfrutas se haría en un expediente administrativo en el que tendrías participación como interesado. Allí podrías alegar y aportar documentación acreditativa de estar en el supuesto de excepción que se cita.
Lo que no debes de dejar de realizar es la renovaciones, dentro del plazo que te corresponda, de tu permiso de residencia y trabajo ya que es una cosa distinta a la revocación por no residir en nuestro país. Los plazos de renovación son de obligado cumplimiento.