Livet ombord på den internationella rymdstationen präglas av noggrant arbete och effektivitetsåtgärder. Astronauter förlitar sig inte bara på i genomsnitt 12 ton förnödenheter per år – som skickas till stationen från jorden – de producerar också några ton sopor. Detta skräp måste förvaras noggrant så att det inte ansamlas, och skickas sedan tillbaka till ytan på kommersiella leveransfordon.

Detta system fungerar bra för en station i omloppsbana. Men hur är det med rymdfarkoster som genomförs långvariga uppdrag? Dessa fartyg kommer inte att ha lyxen att möta en regelbunden takt av kommersiella fartyg som kommer att lämna förnödenheter och transportera bort deras sopor. För att ta itu med detta, NASA undersöker möjliga lösningar för hur man hanterar rymdskräp för djupa rymduppdrag.

För det här syftet, NASA vänder sig till sina partners inom den kommersiella sektorn för att utveckla koncept för trash Compaction and Processing Systems (TCPS). I en uppmaning utfärdad genom Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP), NASA utfärdade nyligen ett tillkännagivande från styrelsebyrån som krävde skapandet av prototyper och så småningom flygdemonstrationer som skulle flyga till ISS.

Detaljerna i förslaget angavs i bilaga F till styrelsebyråns kungörelse, med titeln "Logistikreduktion i rymden genom skräpkomprimering och bearbetningssystem." Som de säger i detta avsnitt:

"NASA:s yttersta mål är att utveckla kapacitet för att möjliggöra uppdrag som inte är beroende av återförsörjning från jorden och därmed göra dem mer hållbara och överkomliga. NASA implementerar detta genom att använda en kapacitetsdriven strategi för sin mänskliga rymdfärdsstrategi. Tillvägagångssättet bygger på att utveckla en svit av utvecklade kapaciteter som tillhandahåller specifika funktioner för att lösa prospekteringsutmaningar. Dessa investeringar i initial kapacitet kan kontinuerligt utnyttjas och återanvändas, möjliggör mer komplexa operationer över tid och utforskning av mer avlägsna solsystemdestinationer."

När det kommer till kritan, att förvara skräp i en rymdfarkost är en allvarlig utmaning. Det förbrukar inte bara dyrbar volym, det kan också skapa fysiska och biologiska faror för besättningen. Att lagra sopor innebär också att överblivna resurser inte kan återanvändas eller återvinnas. Allt sagt, BAA-förfrågan letar efter lösningar som komprimerar papperskorgen, avlägsna biologiska och fysiska faror, och återställa resurser för framtida användning.

För detta ändamål, de letar efter idéer och teknologier för en TCPS som kan fungera på framtida generationer av rymdskepp. Som en del av Advanced Exploration Systems (AES) Habitat's Logistics Reduction (LR), TCPS är en del av NASA:s större mål att identifiera och utveckla teknologier som minskar logistisk massa, volym, och hur lång tid besättningen ägnar åt logistikhantering.

Målen för TCPS, som anges i bilagan, är fyrfaldiga:

"(1) komprimering av skräp till en lämplig form för effektiv lagring under lång tid; (2) säker behandling av skräp för att eliminera och/eller minska risken för biologisk aktivitet; (3) stabilisera soporna fysiskt, geometriskt, och biologiskt; och (4) hantera gasformiga, vattenhaltig, och partikelformiga avloppsvatten. TCPS kommer att vara det första steget mot utveckling och testning av en helt integrerad enhet för ytterligare utforskningsuppdrag och framtida rymdfarkoster."

Utvecklingen kommer att ske i två etapper. I fas A, utvalda företag kommer att skapa ett koncept TCPS-system, genomföra designgranskningar med NASA, och validera dem genom prototypdemonstrationer på marken. I fas B, ett system kommer att förberedas för transport till ISS så att en demonstration inte kan äga rum ombord på stationen redan 2022.

De olika företagen som lämnar förslag kommer inte att arbeta i mörker, eftersom NASA har utvecklat avfallshanteringssystem sedan 1980-talet. Dessa inkluderar den senaste utvecklingen som Heat Melt Compactor (HMC)-experimentet, en enhet som kommer att återvinna restvatten från astronautens sopor och kompakta skräp för att ge volymminskning (eller kanske en sköld för joniserande strålning).

Andra exempel inkluderar "trash to gas"-tekniken, som för närvarande drivs under projektet Logistics Reduction and Repurposing (LRR). Med hjälp av HMC, denna process innebär att man skapar metangas från skräp för att göra raketdrivmedel. Tillsammans, dessa tekniker skulle inte bara tillåta astronauter på långvariga rymdflygningar att bevara utrymme, men också utvinna användbara resurser ur sina sopor.

NASA planerar att vara värd för en industridag den 24 juli för att låta potentiella industripartners veta exakt vad de letar efter, beskriv tillgängliga NASA-anläggningar, och svara på frågor från potentiella respondenter. Officiella förslag från blivande partners ska lämnas in senast den 22 augusti, 2018, och vilka förslag som än gör nedskärningen kommer att testas på ISS under det kommande decenniet.