Dzīvi uz Starptautiskās kosmosa stacijas raksturo rūpīgs darbs un efektivitātes pasākumi. Astronauti ne tikai paļaujas uz vidēji 12 metrisko tonnu piegādēm gadā - kas tiek nosūtīti uz staciju no Zemes -, bet arī rada dažas metriskās tonnas atkritumu. Šie atkritumi ir rūpīgi jāuzglabā, lai tie neuzkrātos, un pēc tam tos komerciāli piegādājamos transportlīdzekļos nosūta atpakaļ uz virsmu.
Šī sistēma labi darbojas stacijā orbītā. Bet kā ar kosmosa kuģiem, kas tiek veikti ilgtermiņa misijās? Šiem kuģiem nebūs greznības tikties ar regulāru tirdzniecības kuģu kadenci, kas pārtrauks krājumus un vedīs atkritumus. Lai to risinātu, NASA pēta iespējamos risinājumus, kā rīkoties ar kosmosa atkritumiem dziļu kosmosa misiju laikā.
Šim nolūkam NASA vēršas pie saviem partneriem komerciālajā sektorā, lai izstrādātu atkritumu savākšanas un apstrādes sistēmu (TCPS) koncepcijas. Lūgumā, kas izdots, izmantojot Nākamo kosmosa tehnoloģiju izpētes partnerību (NextSTEP), NASA nesen izdeva valdes aģentūras paziņojumu, kurā tika aicināts izveidot prototipus un galu galā demonstrēt lidojumus, kas lidos uz ISS.
Sīkāka informācija par priekšlikumu tika izklāstīta Valdes aģentūras paziņojuma F pielikumā ar virsrakstu “Loģistikas samazināšana kosmosā, izmantojot atkritumu savākšanas un apstrādes sistēmu”. Kā viņi norāda šajā sadaļā:
“NASA galvenais mērķis ir attīstīt spējas, lai nodrošinātu misijas, kuras nav atkarīgas no Zemes krājumiem, tādējādi padarot tās ilgtspējīgākas un pieejamākas. NASA to īsteno, izmantojot uz spējām balstītu pieeju savai cilvēku kosmosa lidojuma stratēģijai. Šīs pieejas pamatā ir mainīgo spēju kopuma izstrāde, kas nodrošina īpašas funkcijas izpētes problēmu risināšanai. Šīs investīcijas sākotnējās spējās var tikt nepārtraukti izmantotas un izmantotas atkārtoti, ļaujot laika gaitā veikt sarežģītākas darbības un izpētīt attālākus Saules sistēmas mērķus. ”
Atkritumu uzglabāšana kosmosa kuģī ir nopietns izaicinājums. Tas ne tikai patērē dārgu daudzumu, bet arī var radīt fiziskus un bioloģiskus draudus apkalpei. Atkritumu glabāšana nozīmē arī to, ka pārpalikušos resursus nevar atkārtoti izmantot vai pārstrādāt. BAA lūgums meklē risinājumus, kas sablīvē atkritumus, noņem bioloģiskos un fiziskos draudus un atgūst resursus turpmākai lietošanai.
Šajā nolūkā viņi meklē idejas un tehnoloģijas TCPS, kas varētu darboties nākamo kosmosa kuģu paaudzēs. Kā daļu no uzlaboto izpētes sistēmu (AES) biotopu loģistikas samazināšanas (LR), TCPS ir daļa no NASA lielāka mērķa identificēt un attīstīt tehnoloģijas, kas samazina loģistikas masu, apjomu un laiku, ko apkalpe velta loģistikas vadībai.
TCPS mērķi, kā norādīts pielikumā, ir četri:
“1) miskastes sablīvēšana līdz piemērotai formai efektīvai ilgstošas glabāšanas vajadzībām; 2) droša miskastes apstrāde, lai novērstu un / vai samazinātu bioloģiskās aktivitātes risku; (3) fiziski, ģeometriski un bioloģiski stabilizēt miskasti; un (4) pārvaldīt gāzveida, ūdens un daļiņu notekūdeņus. TCPS būs pirmais solis ceļā uz pilnībā integrēta bloka izstrādi un testēšanu turpmākām izpētes misijām un nākotnes kosmosa transportlīdzekļiem. ”
Izstrāde notiks divās fāzēs. A fāzē atlasītie uzņēmumi izveidos koncepcijas TCPS sistēmu, veiks projekta pārskatīšanu kopā ar NASA un apstiprinās tos, izmantojot prototipa zemes demonstrācijas. B fāzē tiks sagatavota sistēma transportēšanai uz ISS, lai demonstrācijas aprises uz stacijas notiktu jau 2022. gadā.
Dažādie uzņēmumi, kas iesniedz priekšlikumus, nestrādās tumsā, jo NASA atkritumu savākšanas sistēmas izstrādā kopš 1980. gadiem. Tie ietver jaunākos sasniegumus, piemēram, Heat Melt Compactor (HMC) eksperimentu - ierīci, kas reģenerēs atlikušo ūdeni no astronautu atkritumiem un kompaktajām miskastēm, lai samazinātu tilpumu (vai varbūt jonizējošā starojuma vairogu).
Citi piemēri ir “trash to gas” tehnoloģijas, kuras pašlaik tiek izmantotas loģistikas samazināšanas un atkārtotas izvietošanas projekta (LRR) ietvaros. Izmantojot HMC, šis process ietver metāna gāzes radīšanu no miskastes, lai iegūtu raķešu degvielu. Kopā šīs tehnoloģijas ļautu ne tikai kosmonautiem ilgstošos kosmosa lidojumos ietaupīt vietu, bet arī iegūt no atkritumiem noderīgus resursus.
NASA plāno rīkot nozares dienu 24. jūlijā, lai potenciālajiem nozares partneriem precīzi zinātu, ko viņi meklē, aprakstītu pieejamās NASA iespējas un atbildētu uz potenciālo respondentu jautājumiem. Partneru, kas vēlas kļūt, oficiāli priekšlikumi jāiesniedz ne vēlāk kā 2018. gada 22. augustā, un, izvēloties visus priekšlikumus, samazinājums tiks pārbaudīts ISS nākamajā desmitgadē!
