La vita a bordo della Stazione Spaziale Internazionale è caratterizzata da un attento lavoro e misure di efficienza. Non solo gli astronauti fanno affidamento su una media di 12 tonnellate di scorte all'anno, che vengono spedite alla stazione dalla Terra, ma producono anche alcune tonnellate di immondizia. Questa immondizia deve essere conservata con cura in modo che non si accumuli e viene quindi rimandata in superficie sui veicoli commerciali.
Questo sistema funziona bene per una stazione in orbita. Ma per quanto riguarda i veicoli spaziali che vengono condotti missioni di lunga durata? Queste navi non avranno il lusso di incontrare una cadenza regolare di navi commerciali che lasceranno le provviste e trasporteranno i loro rifiuti. Per ovviare a questo, la NASA sta studiando possibili soluzioni su come gestire i rifiuti spaziali per le missioni nello spazio profondo.
A tal fine, la NASA si rivolge ai suoi partner nel settore commerciale per sviluppare concetti per i sistemi di compattazione e trattamento dei rifiuti (TCPS). In una sollecitazione emessa tramite Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP), la NASA ha recentemente pubblicato un annuncio dell'agenzia di amministrazione che chiedeva la creazione di prototipi e, infine, dimostrazioni di volo che sarebbero volate verso la ISS.
I dettagli della proposta sono stati delineati nell'Appendice F del bando dell'agenzia del consiglio di amministrazione, intitolata "Riduzione della logistica nello spazio tramite il sistema di compattazione e trattamento dei rifiuti". Come affermano in questa sezione:
"L'obiettivo finale della NASA è quello di sviluppare capacità per consentire missioni che non dipendono da rifornimenti dalla Terra, rendendole così più sostenibili e convenienti. La NASA lo sta implementando adottando un approccio basato sulla capacità per la sua strategia di volo spaziale umano. L'approccio si basa sullo sviluppo di una suite di capacità in evoluzione che forniscono funzioni specifiche per risolvere le sfide dell'esplorazione. Questi investimenti nelle capacità iniziali possono essere continuamente sfruttati e riutilizzati, consentendo operazioni più complesse nel tempo ed esplorazione di destinazioni del sistema solare più distanti. "
Quando si arriva proprio ad esso, conservare i rifiuti all'interno di un veicolo spaziale è una vera sfida. Non solo consuma un volume prezioso, ma può anche creare rischi fisici e biologici per l'equipaggio. Conservare i rifiuti significa anche che le risorse rimanenti non possono essere riutilizzate o riciclate. Tutto sommato, la sollecitazione BAA è alla ricerca di soluzioni che compattino i rifiuti, rimuovano i rischi biologici e fisici e recuperino le risorse per un uso futuro.
A tal fine, sono alla ricerca di idee e tecnologie per un TCPS in grado di operare su future generazioni di astronavi. Come parte del sistema di esplorazione avanzata (AES) Habitat's Logistics Reduction (LR), il TCPS fa parte del più grande obiettivo della NASA di identificare e sviluppare tecnologie che riducono la massa logistica, il volume e il tempo dedicato dall'equipaggio alla gestione della logistica.
Gli obiettivi del TCPS, come indicato in Appendice, sono quadruplici:
“(1) compattazione dei rifiuti in una forma adatta per un efficiente stoccaggio a lunga durata; (2) elaborazione sicura dei rifiuti per eliminare e / o ridurre il rischio di attività biologica; (3) stabilizzare la spazzatura fisicamente, geometricamente e biologicamente; e (4) gestire effluenti gassosi, acquosi e di particolato. Il TCPS sarà il primo passo verso lo sviluppo e il collaudo di un'unità completamente integrata per ulteriori missioni esplorative e veicoli spaziali futuri. "
Lo sviluppo avverrà in due fasi. Nella fase A, le aziende selezionate creeranno un sistema TCPS di concetto, condurranno revisioni del progetto con la NASA e le convalideranno attraverso dimostrazioni a terra prototipo. Nella fase B, verrà preparato un sistema per il trasporto verso la ISS in modo che una dimostrazione non possa aver luogo a bordo della stazione già nel 2022.
Le varie aziende che presentano proposte non lavoreranno al buio, poiché la NASA sviluppa sistemi di gestione dei rifiuti dagli anni '80. Questi includono recenti sviluppi come l'esperimento Heat Melt Compactor (HMC), un dispositivo che recupererà l'acqua residua dalla spazzatura dell'astronauta e dai rifiuti compatti per fornire una riduzione del volume (o forse uno schermo per radiazioni ionizzanti).
Altri esempi includono le tecnologie "trash to gas", che sono attualmente perseguite nell'ambito del progetto Logistics Reduction and Repurposing (LRR). Usando l'HMC, questo processo prevede la creazione di gas metano dalla spazzatura per produrre propellente a razzo. Insieme, queste tecnologie non solo permetterebbero agli astronauti su voli spaziali di lunga durata di conservare spazio, ma estrarranno anche risorse utili dai loro rifiuti.
La NASA ha in programma di organizzare una giornata del settore il 24 luglio per far sapere ai potenziali partner del settore esattamente cosa stanno cercando, descrivere le strutture disponibili della NASA e rispondere alle domande dei potenziali intervistati. Le proposte ufficiali di aspiranti partner sono previste entro il 22 agosto 2018 e qualunque proposta facciano il taglio sarà testata sulla ISS nel prossimo decennio!
