La vita a bordo della Stazione Spaziale Internazionale è caratterizzata da un lavoro attento e da misure di efficienza. Gli astronauti non solo fanno affidamento su una media di 12 tonnellate di rifornimenti all'anno, che vengono spediti alla stazione dalla Terra, ma producono anche alcune tonnellate di spazzatura. Questa spazzatura deve essere conservata con cura in modo che non si accumuli, e viene quindi rispedito in superficie su veicoli commerciali di rifornimento.

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 rifornimenti e trasporteranno via la loro spazzatura. Per affrontare questo, La NASA sta studiando possibili soluzioni su come gestire i rifiuti spaziali per le missioni nello spazio profondo.

Per questo scopo, La NASA si rivolge ai suoi partner nel settore commerciale per sviluppare concetti per Trash Compaction and Processing Systems (TCPS). In una sollecitazione rilasciata tramite Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP), La NASA ha recentemente emesso un annuncio dell'agenzia del consiglio di amministrazione che richiedeva la creazione di prototipi ed eventualmente dimostrazioni di volo che sarebbero volate sulla ISS.

I dettagli della proposta sono stati delineati nell'Appendice F del Comunicato dell'Agenzia del Consiglio, intitolato "Riduzione logistica nello spazio grazie al 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 dal rifornimento dalla Terra, rendendole così più sostenibili e convenienti. La NASA lo sta implementando impiegando un approccio basato sulle capacità alla sua strategia di volo spaziale umano. L'approccio si basa sullo sviluppo una suite di funzionalità in evoluzione che forniscono funzioni specifiche per risolvere le sfide di esplorazione Questi investimenti nelle capacità iniziali possono essere continuamente sfruttati e riutilizzati, consentendo operazioni più complesse nel tempo e l'esplorazione di destinazioni del sistema solare più distanti".

Quando si arriva al punto giusto, conservare i rifiuti all'interno di un'astronave è una sfida seria. Non solo consuma volume prezioso, 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 detto, la sollecitazione BAA è alla ricerca di soluzioni che compattano la spazzatura, rimuovere i rischi biologici e fisici, e recuperare risorse per un uso futuro.

A tal fine, stanno cercando idee e tecnologie per un TCPS che possa operare sulle future generazioni di astronavi. Come parte dell'Advanced Exploration Systems (AES) Habitat's Logistics Reduction (LR), il TCPS fa parte del più ampio obiettivo della NASA di identificare e sviluppare tecnologie che riducano la massa logistica, volume, e la quantità di tempo che l'equipaggio dedica alla gestione della logistica.

Gli obiettivi del TCPS, come si legge in appendice, sono quadruplicati:

"(1) compattazione dei rifiuti in una forma adeguata per un efficiente stoccaggio a lungo termine; (2) trattamento sicuro dei rifiuti per eliminare e/o ridurre il rischio di attività biologica; (3) stabilizzare fisicamente i rifiuti, geometricamente, e biologicamente; e (4) gestire gas, acquoso, ed effluenti di particolato. Il TCPS sarà il primo passo verso lo sviluppo e il collaudo di un'unità completamente integrata per ulteriori missioni di esplorazione e futuri veicoli spaziali".

Lo sviluppo avverrà in due fasi. Nella fase A, le aziende selezionate creeranno un concetto di sistema TCPS, condurre revisioni del progetto con la NASA, e convalidarli attraverso dimostrazioni a terra di prototipi. 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 presenteranno proposte non lavoreranno al buio, poiché la NASA ha sviluppato sistemi di gestione dei rifiuti dagli anni '80. Questi includono sviluppi recenti come l'esperimento Heat Melt Compactor (HMC), un dispositivo che recupererà l'acqua residua dalla spazzatura dell'astronauta e dalla spazzatura compatta per fornire una riduzione del volume (o forse uno scudo contro le radiazioni ionizzanti).

Altri esempi includono le tecnologie "trash to gas", che sono attualmente perseguiti nell'ambito del progetto di riduzione e riutilizzo della logistica (LRR). Utilizzando l'HMC, questo processo comporta la creazione di gas metano dai rifiuti per produrre propellente per razzi. Insieme, queste tecnologie non solo permetterebbero agli astronauti su voli spaziali di lunga durata di conservare spazio, ma anche estrarre risorse utili dalla loro spazzatura.

La NASA prevede di ospitare una giornata dell'industria il 24 luglio per far sapere ai potenziali partner del settore esattamente cosa stanno cercando, descrivere le strutture della NASA disponibili, e rispondere alle domande dei potenziali intervistati. Le proposte ufficiali degli aspiranti partner devono essere presentate entro e non oltre il 22 agosto, 2018, e qualsiasi proposta venga tagliata sarà testata sulla ISS nel prossimo decennio.