Livet ombord på den internationale rumstation er kendetegnet ved omhyggeligt arbejde og effektivitet. Ikke alene er astronauter afhængige af i gennemsnit 12 metriske ton forsyninger om året - som sendes til stationen fra Jorden - de producerer også et par metriske ton affald. Dette affald skal opbevares omhyggeligt, så det ikke samler sig og derefter sendes tilbage til overfladen på kommercielle forsyningskøretøjer.
Dette system fungerer godt til en station i kredsløb. Men hvad med rumfartøjer, der udføres langvarige missioner? Disse skibe har ikke den luksus at mødes med en regelmæssig kadence af kommercielle skibe, der mister forsyninger og trækker deres affald væk. For at tackle dette undersøger NASA mulige løsninger til, hvordan man håndterer rumfald til dybe rumopgaver.
Til dette formål henvender NASA sig til sine partnere i den kommercielle sektor for at udvikle koncepter til Trash Compaction and Processing Systems (TCPS). I en anmodning, der blev udstedt gennem Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP), udsendte NASA for nylig en bestyrelsesbureaumeddelelse, der opfordrede til oprettelse af prototyper og til sidst flyvningsdemonstrationer, der ville flyve til ISS.
Detaljerne om forslaget blev skitseret i bilag F til bestyrelsesorganets meddelelse med titlen "Logistisk reduktion i rummet med papirkurvekomprimerings- og behandlingssystem". Som det fremgår af dette afsnit:
”NASAs ultimative mål er at udvikle kapaciteter, der muliggør missioner, der ikke er afhængige af forsyning fra Jorden, hvilket gør dem mere bæredygtige og overkommelige. NASA implementerer dette ved at anvende en kapacitetsdrevet tilgang til sin menneskelige rumfartstrategi. Fremgangsmåden er baseret på at udvikle en række evoluerende evner, der leverer specifikke funktioner til at løse efterforskningsudfordringer. Disse investeringer i indledende kapaciteter kan kontinuerligt udnyttes og genbruges, hvilket muliggør mere komplekse operationer over tid og efterforskning af fjernere solsystemdestinationer. ”
Når det kommer helt ned til det, er det en alvorlig udfordring at opbevare papirkurven inde i et rumfartøj. Ikke kun forbruger det dyrebart volumen, det kan også skabe fysiske og biologiske farer for besætningen. Opbevaring af skrald betyder også, at resterende ressourcer ikke kan genbruges eller genanvendes. Alt i alt er der BAA-opfordring på udkig efter løsninger, der vil komprimere papirkurven, fjerne biologiske og fysiske farer og gendanne ressourcer til fremtidig brug.
Med henblik herpå leder de efter ideer og teknologier til en TCPS, der kan fungere på fremtidige generationer af rumskibe. Som en del af avancerede efterforskningssystemer (AES) Habitat's Logistics Reduction (LR) er TCPS en del af NASAs større mål om at identificere og udvikle teknologier, der reducerer logistisk masse, volumen og mængden af tid besætningen afsætter til logistikstyring.
Målene for TCPS, som det fremgår af tillægget, er firedoblet:
“(1) affaldskomprimering til en passende form til effektiv opbevaring med lang holdbarhed; (2) sikker behandling af papirkurven for at eliminere og / eller reducere risikoen for biologisk aktivitet; (3) stabilisere papirkurven fysisk, geometrisk og biologisk; og (4) håndterer gasformige, vandige og partikelformige spildevand. TCPS vil være det første skridt mod udvikling og test af en fuldt integreret enhed til yderligere efterforskningsopgaver og fremtidige rumkøretøjer. ”
Udviklingen vil ske i to faser. I fase A opretter udvalgte virksomheder et koncept TCPS-system, gennemfører designanmeldelser med NASA og validerer dem gennem prototype-jorddemonstrationer. I fase B vil et system blive forberedt til transport til ISS, så en demonstration ikke kan finde sted ombord på stationen allerede i 2022.
De forskellige virksomheder, der indsender forslag, fungerer ikke i mørke, da NASA har udviklet affaldshåndteringssystemer siden 1980'erne. Disse inkluderer den seneste udvikling som Heat Melt Compactor (HMC) -eksperimentet, en enhed, der vil genvinde restvand fra astronauts affald og kompakte affald for at give volumenreduktion (eller måske et ioniserende strålingsskærm).
Andre eksempler inkluderer ”trash to gas” -teknologierne, der i øjeblikket forfølges under projektet Logistics Reduction and Repurposing (LRR). Ved hjælp af HMC involverer denne proces oprettelse af metangas fra papirkurven for at fremstille raketdrivningsmiddel. Tilsammen tillader disse teknologier ikke kun astronauter på rumflyvninger med lang varighed at spare plads, men også udtrække nyttige ressourcer fra deres affald.
NASA planlægger at være vært for en industridag den 24. juli for at lade potentielle branchepartnere vide nøjagtigt, hvad de leder efter, beskrive tilgængelige NASA-faciliteter og besvare spørgsmål fra potentielle respondenter. Officielle forslag fra håbefulde partnere forfalder senest den 22. august 2018, og de forslag, der skaber nedskæringen, vil blive testet på ISS i det kommende årti!
