Cuộc sống trên Trạm vũ trụ quốc tế được đặc trưng bởi các biện pháp làm việc cẩn thận và hiệu quả. Các phi hành gia không chỉ dựa vào trung bình 12 tấn vật tư mỗi năm - được vận chuyển đến nhà ga từ Trái đất - họ còn sản xuất một vài tấn rác. Rác này phải được lưu trữ cẩn thận để nó không tích lũy, và sau đó được gửi trở lại bề mặt trên các phương tiện cung cấp thương mại.
Hệ thống này hoạt động tốt cho một trạm trên quỹ đạo. Nhưng những gì về tàu vũ trụ được thực hiện các nhiệm vụ dài hạn? Những con tàu này sẽ không có cuộc gặp gỡ xa xỉ với một nhịp thường xuyên của các tàu thương mại sẽ bỏ đi nguồn cung cấp và chuyên chở rác của chúng. Để giải quyết vấn đề này, NASA đang nghiên cứu các giải pháp khả thi về cách xử lý rác không gian cho các nhiệm vụ không gian sâu.
Với mục đích này, NASA đang chuyển sang các đối tác trong lĩnh vực thương mại để phát triển các khái niệm cho Hệ thống xử lý và nén rác (TCPS). Trong một cuộc trưng cầu thông qua Công nghệ không gian tiếp theo cho các mối quan hệ đối tác khám phá (NextSTEP), NASA gần đây đã đưa ra một Thông báo của Cơ quan Hội đồng kêu gọi tạo ra các nguyên mẫu và cuối cùng là các cuộc biểu tình bay tới ISS.
Các chi tiết của đề xuất đã được nêu trong Phụ lục F của Thông báo của Cơ quan Hội đồng, có tiêu đề Giảm hậu cần trên không gian bởi Hệ thống xử lý rác và xử lý rác. Khi họ nêu trong phần này:
Mục tiêu cuối cùng của NASA NASA là phát triển các khả năng để cho phép các nhiệm vụ không phụ thuộc vào nguồn cung cấp từ Trái đất, do đó làm cho chúng bền vững hơn và giá cả phải chăng. NASA đang thực hiện điều này bằng cách sử dụng một cách tiếp cận dựa trên khả năng cho chiến lược không gian của con người. Cách tiếp cận dựa trên việc phát triển một bộ các khả năng phát triển cung cấp các chức năng cụ thể để giải quyết các thách thức thăm dò. Những khoản đầu tư vào khả năng ban đầu này có thể liên tục được tận dụng và tái sử dụng, cho phép các hoạt động phức tạp hơn theo thời gian và khám phá các điểm đến của hệ mặt trời xa hơn.
Khi nó đi thẳng xuống nó, lưu trữ rác bên trong tàu vũ trụ là một thách thức nghiêm trọng. Không chỉ tiêu thụ khối lượng quý giá, nó còn có thể tạo ra các mối nguy vật lý và sinh học cho phi hành đoàn. Lưu trữ rác cũng có nghĩa là tài nguyên còn sót lại không thể được tái sử dụng hoặc tái chế. Tất cả đã nói, chào mời BAA đang tìm kiếm các giải pháp sẽ thu gọn rác, loại bỏ các mối nguy sinh học và vật lý, và phục hồi tài nguyên để sử dụng trong tương lai.
Cuối cùng, họ đang tìm kiếm ý tưởng và công nghệ cho một TCPS có thể hoạt động trên các thế hệ tàu vũ trụ trong tương lai. Là một phần của Hệ thống thăm dò nâng cao môi trường (AES) của Hệ thống thăm dò nâng cao (AES), TCPS là một phần của mục tiêu lớn hơn của NASA về việc xác định và phát triển các công nghệ giúp giảm khối lượng hậu cần, khối lượng và thời gian của phi hành đoàn dành cho quản lý hậu cần.
Các mục tiêu của TCPS, như được nêu trong Phụ lục, là bốn lần:
Nén (1) nén rác thành một hình thức phù hợp để lưu trữ độ bền lâu dài hiệu quả; (2) xử lý rác an toàn để loại bỏ và / hoặc giảm nguy cơ hoạt động sinh học; (3) ổn định thùng rác về mặt vật lý, hình học và sinh học; và (4) quản lý nước thải dạng khí, nước và hạt. TCPS sẽ là bước đầu tiên để phát triển và thử nghiệm một đơn vị tích hợp đầy đủ cho các nhiệm vụ thăm dò và phương tiện không gian trong tương lai.
Sự phát triển sẽ diễn ra theo hai giai đoạn. Trong Giai đoạn A, các công ty được chọn sẽ tạo ra một hệ thống TCPS khái niệm, tiến hành đánh giá thiết kế với NASA và xác nhận chúng thông qua các cuộc biểu tình trên mặt đất nguyên mẫu. Trong Giai đoạn B, một hệ thống sẽ được chuẩn bị để vận chuyển đến ISS để không thể trình diễn trên tàu vào đầu năm 2022.
Các công ty khác nhau gửi đề xuất sẽ không hoạt động trong bóng tối, vì NASA đã phát triển các hệ thống quản lý chất thải từ những năm 1980. Chúng bao gồm các phát triển gần đây như thí nghiệm Heat Melt Compactor (HMC), một thiết bị sẽ thu hồi nước dư từ rác phi hành gia và rác nhỏ gọn để giảm thể tích (hoặc có thể là tấm chắn bức xạ ion hóa).
Các ví dụ khác bao gồm các công nghệ thùng rác đối với khí đốt, hiện đang được theo đuổi trong dự án Giảm thiểu và Tái sử dụng Hậu cần (LRR). Sử dụng HMC, quá trình này liên quan đến việc tạo ra khí metan từ rác để tạo ra nhiên liệu tên lửa. Cùng với nhau, các công nghệ này sẽ không chỉ cho phép các phi hành gia trên các không gian trong thời gian dài bảo tồn phòng, mà còn trích xuất các tài nguyên hữu ích từ rác của họ.
NASA có kế hoạch tổ chức một ngày công nghiệp vào ngày 24 tháng 7 để cho các đối tác tiềm năng trong ngành biết chính xác những gì họ đang tìm kiếm, mô tả các cơ sở có sẵn của NASA và trả lời các câu hỏi từ những người trả lời tiềm năng. Các đề xuất chính thức từ các đối tác có tham vọng sẽ không muộn hơn ngày 22 tháng 8 năm 2018 và bất kỳ đề xuất nào thực hiện việc cắt giảm sẽ được thử nghiệm trên ISS trong thập kỷ tới!
