Život na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice sa vyznačuje opatrnou prácou a opatreniami na zvýšenie efektívnosti. Astronauti sa spoliehajú nielen na priemerné množstvo 12 ton materiálu ročne, ktoré sa dodáva na stanicu zo Zeme, ale produkujú aj niekoľko ton odpadu. Tento odpad sa musí starostlivo skladovať, aby sa nehromadil, a potom sa na komerčné dodávkové vozidlá odosiela naspäť na povrch.
Tento systém funguje dobre pre stanicu na obežnej dráhe. Ale čo kozmická loď, ktorá sa vykonáva dlhodobými misiami? Tieto lode nebudú mať luxus stretnutí s pravidelnou kadenciou komerčných lodí, ktoré vypustia zásoby a odvezú svoje odpadky. Za týmto účelom NASA skúma možné riešenia, ako zvládnuť vesmírny odpad pre vesmírne misie.
Za týmto účelom sa NASA obracia na svojich partnerov v komerčnom sektore, aby vyvinuli koncepcie pre systémy na zhutňovanie a spracovanie odpadu (TCPS). NASA v rámci výziev vydaných prostredníctvom partnerstiev Next Space Technologies for Exploration Partnershiphips (NextSTEP) nedávno vydala Oznámenie rady agentúry, ktoré vyzvalo na vytvorenie prototypov a prípadne demonštrácií letu, ktoré by lietali do ISS.
Podrobnosti návrhu boli uvedené v dodatku F oznámenia agentúry agentúry s názvom „Redukcia logistiky vo vesmíre systémom zhutňovania a spracovania odpadu“. Ako sa uvádza v tejto časti:
„Konečným cieľom agentúry NASA je vyvinúť schopnosti, ktoré umožnia misiám, ktoré sa nespoliehajú na zásobovanie Zeme, a tým ich zvyšujú udržateľnosťou a dostupnosťou. NASA to implementuje prostredníctvom prístupu založeného na spôsobilostiach vo svojej stratégii ľudského vesmírneho letu. Tento prístup je založený na vývoji sady vyvíjajúcich sa schopností, ktoré poskytujú špecifické funkcie na riešenie výziev v oblasti prieskumu. Tieto investície do počiatočných schopností môžu byť neustále využívané a opätovne využívané, čo umožňuje zložitejšie operácie v priebehu času a skúmanie vzdialenejších destinácií solárnych systémov. ““
Keď príde na to, ukladanie koša do kozmickej lode je vážna výzva. Nielenže spotrebuje vzácny objem, ale môže tiež vytvárať fyzické a biologické riziká pre posádku. Skladovanie odpadu tiež znamená, že zvyšné zdroje sa nedajú opätovne použiť ani recyklovať. Všetci povedali, žiadosť o BAA hľadá riešenia, ktoré zhutnia odpadky, odstránia biologické a fyzikálne riziká a získajú zdroje na budúce použitie.
Za týmto účelom hľadajú nápady a technológie pre TCPS, ktoré by mohli fungovať na budúcich generáciách vesmírnych lodí. V rámci redukcie logistiky Habitat (LES) spoločnosti Habitat pre pokročilé prieskumné systémy (AES) je TCPS súčasťou väčšieho cieľa agentúry NASA zameraného na identifikáciu a vývoj technológií, ktoré znižujú logistickú hmotnosť, objem a množstvo času, ktoré posádka venuje riadeniu logistiky.
Ciele TCPS, ako sa uvádza v dodatku, sú štvornásobné:
„(1) zhutnenie odpadu do vhodnej formy na efektívne dlhodobé skladovanie; (2) bezpečné spracovanie odpadu na odstránenie a / alebo zníženie rizika biologickej aktivity; (3) fyzicky, geometricky a biologicky stabilizovať odpad; a (4) nakladanie s plynnými, vodnými a časticovými odpadovými vodami. TCPS bude prvým krokom k vývoju a testovaniu plne integrovanej jednotky pre ďalšie prieskumné misie a budúce vesmírne vozidlá. “
K vývoju dôjde v dvoch fázach. Vo fáze A vybrané spoločnosti vytvoria koncepciu systému TCPS, vykonajú preskúmania dizajnu s NASA a overia ich prostredníctvom ukážok prototypov. Vo fáze B bude systém pripravený na prepravu do ISS tak, aby sa demonštračné prevýšenie nemohlo uskutočniť na stanici už v roku 2022.
Rôzne spoločnosti, ktoré predkladajú návrhy, nebudú pracovať v tme, pretože NASA vyvíja systémy odpadového hospodárstva od osemdesiatych rokov. Patrí medzi ne nedávny vývoj, ako je experiment s termoplastickým zhutňovačom (HMC), zariadenie, ktoré získava zvyškovú vodu z odpadkov astronauta a kompaktný odpad, čím sa dosiahne zníženie objemu (alebo možno štít ionizujúceho žiarenia).
Medzi ďalšie príklady patria technológie „trash to gas“, ktoré sa v súčasnosti realizujú v rámci projektu LRR (Logistics Reduction and Repurposing). Pri použití HMC tento proces zahŕňa výrobu metánu z koša na výrobu raketového paliva. Spoločne by tieto technológie nielen umožnili astronautom na vesmírnych letoch s dlhou dobou životnosti zachovať priestor, ale tiež získať užitočné zdroje z ich odpadu.
NASA plánuje usporiadať priemyselný deň 24. júla s cieľom dať potenciálnym priemyselným partnerom vedieť presne to, čo hľadajú, opísať dostupné zariadenia NASA a odpovedať na otázky potenciálnych respondentov. Oficiálne návrhy od začínajúcich partnerov sú splatné najneskôr do 22. augusta 2018 a podľa toho, ktoré návrhy urobia zníženie, sa budú testovať na ISS v nasledujúcom desaťročí!
