La vie à bord de la Station spatiale internationale se caractérise par un travail minutieux et des mesures d'efficacité. Non seulement les astronautes comptent sur une moyenne de 12 tonnes de fournitures par an - qui sont expédiées à la station depuis la Terre - mais ils produisent également quelques tonnes de déchets. Ces ordures doivent être soigneusement stockées afin de ne pas s'accumuler, puis renvoyées à la surface sur des véhicules commerciaux.
Ce système fonctionne bien pour une station en orbite. Mais qu'en est-il des engins spatiaux qui effectuent des missions de longue durée? Ces navires n'auront pas le luxe de rencontrer une cadence régulière de navires commerciaux qui déposeront des fournitures et transporteront leurs déchets. Pour résoudre ce problème, la NASA étudie des solutions possibles pour gérer les déchets spatiaux pour les missions dans l'espace lointain.
À cette fin, la NASA se tourne vers ses partenaires du secteur commercial pour développer des concepts de systèmes de compactage et de traitement des déchets (TCPS). Dans une sollicitation lancée par le biais des Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP), la NASA a récemment publié une annonce du Board Agency qui appelait à la création de prototypes et, éventuellement, à des démonstrations de vol qui pourraient voler vers l'ISS.
Les détails de la proposition ont été décrits à l'annexe F de l'annonce de l'Office, intitulée «Réduction de la logistique dans l'espace grâce au système de compactage et de traitement des déchets». Comme ils le disent dans cette section:
«Le but ultime de la NASA est de développer des capacités pour permettre des missions qui ne dépendent pas du ravitaillement de la Terre, les rendant ainsi plus durables et abordables. La NASA met en œuvre cela en utilisant une approche axée sur les capacités de sa stratégie de vol spatial humain. L'approche est basée sur le développement d'une suite de capacités évolutives qui fournissent des fonctions spécifiques pour résoudre les défis d'exploration. Ces investissements dans les capacités initiales peuvent être continuellement exploités et réutilisés, permettant des opérations plus complexes au fil du temps et l'exploration de destinations plus éloignées du système solaire. »
En fin de compte, le stockage des déchets à l'intérieur d'un vaisseau spatial est un défi sérieux. Non seulement il consomme un volume précieux, mais il peut également créer des risques physiques et biologiques pour l'équipage. Le stockage des déchets signifie également que les ressources restantes ne peuvent pas être réutilisées ou recyclées. Tout compte fait, la sollicitation de BAA recherche des solutions qui compacteront les déchets, élimineront les risques biologiques et physiques et récupéreront les ressources pour une utilisation future.
À cette fin, ils recherchent des idées et des technologies pour un EPTC qui pourrait fonctionner sur les générations futures de vaisseaux spatiaux. Dans le cadre de la réduction de la logistique (LR) de l'habitat des systèmes d'exploration avancés (AES), l'EPTC fait partie de l'objectif plus large de la NASA d'identifier et de développer des technologies qui réduisent la masse logistique, le volume et le temps que l'équipage consacre à la gestion de la logistique.
Les objectifs de l'EPTC, comme indiqué dans l'annexe, sont quadruples:
«(1) le compactage des déchets sous une forme appropriée pour un stockage efficace à long terme; (2) un traitement sûr des déchets pour éliminer et / ou réduire le risque d'activité biologique; (3) stabiliser les déchets physiquement, géométriquement et biologiquement; et (4) gérer les effluents gazeux, aqueux et particulaires. L'EPTC sera la première étape vers le développement et les tests d'une unité entièrement intégrée pour d'autres missions d'exploration et de futurs véhicules spatiaux. »
Le développement se déroulera en deux phases. Au cours de la phase A, les entreprises sélectionnées créeront un système TCPS conceptuel, effectueront des revues de conception avec la NASA et les valideront au moyen de prototypes de démonstration au sol. Au cours de la phase B, un système sera préparé pour le transport vers l'ISS afin qu'une démonstration ne puisse avoir lieu à bord de la station dès 2022.
Les différentes sociétés qui soumettent des propositions ne travailleront pas dans le noir, car la NASA développe des systèmes de gestion des déchets depuis les années 80. Celles-ci incluent des développements récents comme l'expérience Heat Melt Compactor (HMC), un appareil qui récupérera l'eau résiduelle des ordures des astronautes et des déchets compacts pour réduire le volume (ou peut-être un écran de rayonnement ionisant).
Parmi les autres exemples, citons les technologies «de la poubelle au gaz», qui sont actuellement mises en œuvre dans le cadre du projet de réduction et de réorientation de la logistique (LRR). À l'aide de la console HMC, ce processus consiste à créer du méthane à partir de déchets pour fabriquer un propulseur de fusée. Ensemble, ces technologies permettraient non seulement aux astronautes effectuant des vols spatiaux de longue durée de conserver de l'espace, mais également d'extraire des ressources utiles de leurs déchets.
La NASA prévoit d'organiser une journée de l'industrie le 24 juillet afin de permettre aux partenaires potentiels de l'industrie de savoir exactement ce qu'ils recherchent, de décrire les installations disponibles de la NASA et de répondre aux questions des répondants potentiels. Les propositions officielles des partenaires en herbe doivent être présentées au plus tard le 22 août 2018, et quelles que soient les propositions retenues, elles seront testées sur l'ISS au cours de la prochaine décennie!
