Livet ombord på den internationella rymdstationen kännetecknas av noggranna åtgärder och effektivitetsåtgärder. Inte bara förlitar sig astronauter på i genomsnitt 12 ton ton per år - som skickas till järnvägsstationen - de producerar också några ton skräp. Detta sopor måste förvaras noggrant så att det inte samlas och skickas sedan tillbaka till ytan på kommersiella leveransfordon.
Detta system fungerar bra för en station i omloppsbana. Men hur är det med rymdfarkoster som utförs längre uppdrag? Dessa fartyg kommer inte att ha lyxen att träffas med en regelbunden kadens av kommersiella fartyg som kommer att släppa ut leveranser och släppa bort deras skräp. För att hantera detta undersöker NASA möjliga lösningar för hur man hanterar rumsavfall för djupa rymduppdrag.
För detta ändamål vänder sig NASA till sina partners i den kommersiella sektorn för att utveckla koncept för Trash Compaction and Processing Systems (TCPS). I en uppmaning som utfärdades genom Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP), gav NASA nyligen ut en byråmeddelande som krävde att det skapades prototyper och så småningom flygdemonstrationer som skulle flyga till ISS.
Detaljerna om förslaget redovisades i bilaga F till styrelsens byråmeddelande, med titeln "Logistikreduktion i rymden med papperskorgs komprimerings- och processystem". Som de säger i detta avsnitt:
”NASA: s slutliga mål är att utveckla kapaciteter för att möjliggöra uppdrag som inte är beroende av återförsörjning från jorden, vilket gör dem mer hållbara och prisvärda. NASA genomför detta genom att använda en kapacitetsdriven strategi för sin mänskliga rymdflygstrategi. Tillvägagångssättet är baserat på att utveckla en svit med utvecklingsfunktioner som tillhandahåller specifika funktioner för att lösa utforskningsutmaningar. Dessa investeringar i initiala kapaciteter kan kontinuerligt utnyttjas och återanvändas, vilket möjliggör mer komplex verksamhet över tid och utforskning av mer avlägsna solsystemdestinationer. ”
När det gäller det, är det en allvarlig utmaning att lagra skräp i ett rymdskepp. Det förbrukar inte bara värdefull volym, det kan också skapa fysiska och biologiska faror för besättningen. Förvaring av skräp innebär också att resterande resurser inte kan återanvändas eller återvinnas. Sammantaget letar BAA-uppmaningen efter lösningar som kommer att kompaktera skräp, ta bort biologiska och fysiska faror och återställa resurser för framtida användning.
I detta syfte letar de efter idéer och teknik för en TCPS som kan fungera på framtida generationer av rymdskepp. Som en del av Advanced Exploration Systems (AES) Habitat's Logistics Reduction (LR) är TCPS en del av NASA: s större mål att identifiera och utveckla tekniker som minskar logistisk massa, volym och den tid som besättningen ägnar åt logistikhantering.
TCPS: s mål, som anges i bilagan, är fyrfaldiga:
”(1) skräpkomprimering till en lämplig form för effektiv lagring av lång livslängd; (2) säker bearbetning av skräp för att eliminera och / eller minska risken för biologisk aktivitet; (3) stabilisera papperskorgen fysiskt, geometriskt och biologiskt; och (4) hantera gasformiga, vattenhaltiga och partikelformiga avloppsvatten. TCPS kommer att vara det första steget mot utveckling och testning av en helt integrerad enhet för ytterligare prospekteringsuppdrag och framtida rymdfordon. ”
Utvecklingen kommer att ske i två faser. I fas A kommer utvalda företag att skapa ett koncept TCPS-system, genomföra designgranskningar med NASA och validera dem genom prototyp markdemonstrationer. I fas B kommer ett system att förberedas för transport till ISS så att en demonstration inte kan äga rum ombord på stationen redan 2022.
De olika företagen som lämnar in förslag kommer inte att fungera i mörkret, eftersom NASA har utvecklat avfallshanteringssystem sedan 1980-talet. Dessa inkluderar senaste utvecklingen som Heat Melt Compactor (HMC) -experimentet, en anordning som kommer att återställa restvatten från astronauts sopor och kompakta sopor för att ge volymminskning (eller kanske en joniserande strålningssköld).
Andra exempel inkluderar ”trash to gas” -teknologierna, som för närvarande drivs under projektet Logistics Reduction and Repurposing (LRR). Med hjälp av HMC innebär denna process att skapa metangas från papperskorgen för att göra raketdrivmedel. Tillsammans skulle dessa tekniker inte bara göra det möjligt för astronauter på rymdflygor med lång tid att spara rum, utan också ta ut användbara resurser från deras skräp.
NASA planerar att vara värd för en industridag den 24 juli för att låta potentiella branschpartner veta exakt vad de letar efter, beskriva tillgängliga NASA-anläggningar och svara på frågor från potentiella respondenter. Officiella förslag från blivande partner kommer senast den 22 augusti 2018, och vilka förslag som gör nedskärningen kommer att testas på ISS under det kommande decenniet!
