A Estação Espacial Internacional (ISS), visto aqui com a Terra como pano de fundo. Crédito:NASA
A vida a bordo da Estação Espacial Internacional é caracterizada por um trabalho cuidadoso e medidas de eficiência. Os astronautas não apenas dependem de uma média de 12 toneladas métricas de suprimentos por ano - que são enviadas da Terra para a estação - mas também produzem algumas toneladas métricas de lixo. Esse lixo deve ser armazenado com cuidado para que não se acumule, e é então enviado de volta à superfície em veículos de abastecimento comercial.
Este sistema funciona bem para uma estação em órbita. Mas e quanto às naves espaciais que realizam missões de longa duração? Esses navios não terão o luxo de encontrar uma cadência regular de navios comerciais que entregam suprimentos e carregam seu lixo. Para endereçar isto, A NASA está investigando possíveis soluções para lidar com o lixo espacial para missões no espaço profundo.
Para este propósito, A NASA está se voltando para seus parceiros no setor comercial para desenvolver conceitos para Sistemas de Compactação e Processamento de Lixo (TCPS). Em uma solicitação emitida por meio da Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP), A NASA emitiu recentemente um Anúncio da Agência do Conselho que pedia a criação de protótipos e, eventualmente, demonstrações de voos que voariam para a ISS.
Os detalhes da proposta foram descritos no Apêndice F do Anúncio da Agência da Diretoria, intitulado “Redução Logística no Espaço por Sistema de Compactação e Processamento de Lixo”. Conforme afirmam nesta seção:
"O objetivo final da NASA é desenvolver capacidades para permitir missões que não dependem de reabastecimento da Terra, tornando-as mais sustentáveis e acessíveis. A NASA está implementando isso empregando uma abordagem baseada em capacidade para sua estratégia de voo espacial humano. A abordagem é baseada no desenvolvimento um conjunto de recursos em evolução que fornecem funções específicas para resolver os desafios de exploração. Esses investimentos em recursos iniciais podem ser continuamente aproveitados e reutilizados, permitindo operações mais complexas ao longo do tempo e a exploração de destinos mais distantes do sistema solar. "
Compactador de calor derretido da NASA (HMC), um dispositivo que irá recuperar a água residual do lixo do astronauta e compactar o lixo para fornecer redução de volume, ou talvez alguma utilidade como escudo de radiação ionizante. Crédito:NASA
No final das contas, armazenar lixo dentro de uma espaçonave é um sério desafio. Não só consome um volume precioso, também pode criar riscos físicos e biológicos para a tripulação. Armazenar lixo também significa que os recursos restantes não podem ser reaproveitados ou reciclados. Tudo dito, a solicitação BAA está em busca de soluções que compactuem o lixo, remover riscos biológicos e físicos, e recuperar recursos para uso futuro.
Para este fim, eles estão procurando ideias e tecnologias para um TCPS que possa operar em futuras gerações de espaçonaves. Como parte da Redução Logística de Habitat (LR) dos Sistemas de Exploração Avançada (AES), o TCPS é parte do objetivo maior da NASA de identificar e desenvolver tecnologias que reduzem a massa logística, volume, e a quantidade de tempo que a tripulação dedica ao gerenciamento de logística.
Os objetivos do TCPS, conforme indicado no Apêndice, são quádruplos:
"(1) compactação de lixo em uma forma adequada para armazenamento eficiente de longa duração; (2) processamento seguro de lixo para eliminar e / ou reduzir o risco de atividade biológica; (3) estabilizar o lixo fisicamente, geometricamente, e biologicamente; e (4) gerenciar gases, aquoso, e efluentes particulados. O TCPS será o primeiro passo para o desenvolvimento e teste de uma unidade totalmente integrada para futuras missões de exploração e futuros veículos espaciais. "
O veículo de transferência Kounotori2 H-II (HTV-2), depois de levado para o lixo da ISS, é movido da estação espacial pelo Canadarm 2 para aguardar a chegada da missão STS-133 do Ônibus Espacial Discovery. Crédito:NASA
O desenvolvimento ocorrerá em duas fases. Na Fase A, empresas selecionadas criarão um sistema TCPS conceito, conduzir revisões de projeto com a NASA, e validá-los por meio de demonstrações de protótipo em solo. Na Fase B, um sistema será preparado para o transporte até a ISS, de modo que uma demonstração não possa ocorrer a bordo da estação já em 2022.
As várias empresas que apresentam propostas não trabalharão no escuro, já que a NASA vem desenvolvendo sistemas de gerenciamento de resíduos desde os anos 1980. Estes incluem desenvolvimentos recentes, como o experimento Heat Melt Compactor (HMC), um dispositivo que recupera água residual do lixo do astronauta e lixo compacto para fornecer redução de volume (ou talvez um escudo de radiação ionizante).
Outros exemplos incluem as tecnologias "lixo para gás", atualmente em andamento no âmbito do projeto de Redução e Reaproveitamento Logístico (LRR). Usando o HMC, este processo envolve a criação de gás metano a partir do lixo para fazer o propelente de foguetes. Juntos, essas tecnologias não só permitiriam aos astronautas em voos espaciais de longa duração para conservar espaço, mas também extraia recursos úteis de seu lixo.
A NASA planeja sediar um dia da indústria em 24 de julho, a fim de permitir que potenciais parceiros da indústria saibam exatamente o que estão procurando, descrever as instalações disponíveis da NASA, e responder a perguntas de respondentes em potencial. As propostas oficiais de aspirantes a parceiros devem ser entregues até 22 de agosto, 2018, e as propostas que forem cortadas serão testadas no ISS na próxima década.