Het leven aan boord van het International Space Station wordt gekenmerkt door zorgvuldig werk en efficiëntiemaatregelen. Astronauten zijn niet alleen afhankelijk van gemiddeld 12 ton voorraden per jaar - die vanaf de aarde naar het station worden verscheept - ze produceren ook een paar ton afval. Dit afval moet zorgvuldig worden opgeslagen, zodat het zich niet ophoopt, en wordt vervolgens teruggestuurd naar de oppervlakte op commerciële voertuigen.

Dit systeem werkt goed voor een station in een baan om de aarde. Maar hoe zit het met ruimtevaartuigen die langdurige missies uitvoeren? Deze schepen zullen niet de luxe hebben om een ​​regelmatige cadans van commerciële schepen te ontmoeten die voorraden zullen afleveren en hun afval zullen weghalen. Dit behandelen, NASA onderzoekt mogelijke oplossingen voor het omgaan met ruimteafval voor diepe ruimtemissies.

Voor dit doeleinde, NASA wendt zich tot haar partners in de commerciële sector om concepten te ontwikkelen voor Trash Compaction and Processing Systems (TCPS). In een verzoek uitgegeven via de Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP), NASA heeft onlangs een aankondiging van het Board Agency uitgegeven waarin werd opgeroepen tot het maken van prototypen en uiteindelijk vluchtdemonstraties die naar het ISS zouden vliegen.

De details van het voorstel zijn uiteengezet in bijlage F van de aankondiging van het bestuur, getiteld "Logistieke vermindering van de ruimte door afvalverdichting en verwerkingssysteem." Zoals ze in deze sectie aangeven:

"Het uiteindelijke doel van NASA is om capaciteiten te ontwikkelen om missies mogelijk te maken die niet afhankelijk zijn van bevoorrading van de aarde, waardoor ze duurzamer en betaalbaarder worden. NASA implementeert dit door een capaciteitsgestuurde benadering van haar bemande ruimtevluchtstrategie toe te passen. De aanpak is gebaseerd op het ontwikkelen van een reeks evoluerende capaciteiten die specifieke functies bieden om exploratie-uitdagingen op te lossen. Deze investeringen in initiële capaciteiten kunnen continu worden benut en hergebruikt, waardoor complexere operaties in de loop van de tijd en verkenning van verder verwijderde zonnestelselbestemmingen mogelijk worden."

Als het er op aan komt, het opslaan van afval in een ruimtevaartuig is een serieuze uitdaging. Het verbruikt niet alleen kostbaar volume, het kan ook fysieke en biologische gevaren voor de bemanning opleveren. Het opslaan van afval betekent ook dat overgebleven hulpbronnen niet kunnen worden hergebruikt of gerecycled. Alles verteld, de BAA-aanvraag is op zoek naar oplossingen die het afval comprimeren, biologische en fysieke gevaren te verwijderen, en hulpbronnen terug te winnen voor toekomstig gebruik.

Hiertoe, ze zijn op zoek naar ideeën en technologieën voor een TCPS dat zou kunnen werken op toekomstige generaties ruimteschepen. Als onderdeel van de Advanced Exploration Systems (AES) Habitat's Logistics Reduction (LR), de TCPS maakt deel uit van het grotere doel van NASA om technologieën te identificeren en te ontwikkelen die de logistieke massa verminderen, volume, en de hoeveelheid tijd die de bemanning besteedt aan logistiek management.

De doelstellingen van de TCPS, zoals vermeld in de bijlage, zijn viervoudig:

"(1) afvalverdichting tot een geschikte vorm voor efficiënte langdurige opslag; (2) veilige verwerking van afval om het risico van biologische activiteit te elimineren en/of te verminderen; (3) het fysiek stabiliseren van het afval, geometrisch, en biologisch; en (4) gasvormig beheren, waterig, en fijnstofafval. De TCPS zal de eerste stap zijn in de richting van de ontwikkeling en het testen van een volledig geïntegreerde eenheid voor verdere verkenningsmissies en toekomstige ruimtevoertuigen."

De ontwikkeling zal in twee fasen plaatsvinden. In fase A, geselecteerde bedrijven zullen een concept TCPS-systeem creëren, ontwerpbeoordelingen uitvoeren met NASA, en valideer ze door middel van prototype-demonstraties op de grond. In fase B, er wordt een systeem voorbereid voor transport naar het ISS, zodat al in 2022 een demonstratie aan boord van het station kan plaatsvinden.

De verschillende bedrijven die voorstellen indienen, tasten niet in het duister, aangezien NASA al sinds de jaren tachtig afvalbeheersystemen ontwikkelt. Deze omvatten recente ontwikkelingen zoals het Heat Melt Compactor (HMC) experiment, een apparaat dat restwater uit het afval van astronauten en compact afval terugwint om het volume te verminderen (of misschien een ioniserend stralingsschild).

Andere voorbeelden zijn de "trash to gas"-technologieën, die momenteel worden nagestreefd in het kader van het project Logistics Reduction and Repurposing (LRR). Met behulp van de HMC, dit proces omvat het maken van methaangas uit afval om raketstuwstof te maken. Samen, deze technologieën zouden niet alleen astronauten op langdurige ruimtevluchten in staat stellen om ruimte te besparen, maar ook nuttige bronnen uit hun afval halen.

NASA is van plan om op 24 juli een industriedag te organiseren om potentiële industriepartners precies te laten weten waar ze naar op zoek zijn. beschrijf beschikbare NASA-faciliteiten, en beantwoord vragen van potentiële respondenten. Officiële voorstellen van aspirant-partners moeten uiterlijk 22 augustus worden ingediend, 2018, en welke voorstellen er ook komen, ze zullen het komende decennium op het ISS worden getest.