Astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale producono una notevole quantità di rifiuti, che riempiono le navette cargo che poi rientrano nell’atmosfera per bruciare. Recentemente, Sierra Space ha ottenuto un contratto per la costruzione di un compattatore di rifiuti per la stazione spaziale. Questo dispositivo sarà in grado di ridurre il volume dei rifiuti spaziali del 75%, permettendo l’estrazione di acqua e altri gas per il recupero. I blocchi di rifiuti risultanti saranno facilmente immagazzinabili e potrebbero essere utilizzati anche come schermatura contro le radiazioni in missioni di lunga durata.
Il sistema, denominato Trash Compaction and Processing System (TCPS), è previsto essere testato a bordo della Stazione Spaziale Internazionale entro la fine del 2026.
Sierra Space ha dichiarato che questa tecnologia potrebbe rivelarsi cruciale per il successo delle future esplorazioni spaziali, come le missioni con equipaggio di lunga durata verso la Luna e Marte. Essa è fondamentale per la gestione dei rifiuti, lo stoccaggio e il recupero dell’acqua.
“Il viaggio spaziale a lungo termine richiede un uso efficiente di ogni grammo di materiale e di ogni attrezzatura. Ogni decisione presa a bordo di un veicolo spaziale può avere conseguenze significative, rendendo la gestione dei rifiuti una questione di sopravvivenza e integrità della missione nel vuoto dello spazio,” ha affermato il CEO di Sierra Space, Tom Vice, in un comunicato stampa. “Stiamo affrontando questa sfida attraverso l’innovazione tecnologica e un impegno per la sostenibilità in ogni aspetto delle operazioni spaziali. Un metodo di smaltimento dei rifiuti efficiente, sostenibile e innovativo è essenziale per il successo delle esplorazioni spaziali con equipaggio.”
Un campione di piastre di rifiuti, compresso a meno di un ottavo del volume originale, è stato prodotto dal compattatore a fusione termica. Credito: NASA.
La NASA ha affermato che attualmente a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), i rifiuti comuni come imballaggi alimentari, vestiti e salviette vengono separati in sacchi di rifiuti umidi e secchi; questi sacchi vengono immagazzinati temporaneamente prima di essere caricati in un veicolo di rifornimento esaurito, come la navetta russa Progress o il veicolo Cygnus di Northrup Grumman. Quando sono pieni, queste navi si scollegano e bruciano durante il rientro atmosferico, portando via tutti i rifiuti.
Tuttavia, per missioni più lontane nello spazio, i rifiuti dovranno essere gestiti e smaltiti con altri metodi, come il getto dei rifiuti nello spazio – che non sembri una soluzione molto ecologica. Inoltre, i rifiuti umidi contengono componenti che potrebbero non essere stoccabili per lunghi periodi tra gli eventi di getto senza mettere in pericolo l’equipaggio.
Inoltre, attualmente non c’è modo di recuperare acqua dai rifiuti “umidi”. Il TCPS dovrebbe essere in grado di recuperare quasi tutta l’acqua dai rifiuti per usi futuri.
Il TCPS è un sistema autonomo che richiede solo accesso a potenza, dati e interfacce di raffreddamento dell’aria. È progettato per essere semplice da usare.
Sierra Space ha dichiarato che il dispositivo include un innovativo Catalytic Oxidizer (CatOx) “che elabora i composti organici volatili (VOCs) e altri sottoprodotti gassosi per mantenere un ambiente sicuro e sterile negli habitat spaziali.” Calore e pressione compattano i rifiuti degli astronauti in piastre quadrate solide che si comprimono a meno di un ottavo del volume originale. Le piastre sono facili da immagazzinare, sicure da maneggiare e presentano il vantaggio aggiuntivo – e potenzialmente molto importante – di fornire ulteriore protezione dalle radiazioni.
Sierra Space ha inizialmente ricevuto un contratto nel 2023 e a gennaio 2024 ha completato la fase di progettazione e revisione iniziale, che è stata presentata alla NASA per revisione. Sierra Space sta ora finalizzando la fabbricazione, l’integrazione e la verifica dell’Unità TCPS a Terra, che verrà utilizzata per test a terra nelle valutazioni del sistema in corso. Basandosi sul successo della loro progettazione, a Sierra Space è stato ora assegnato un nuovo contratto per costruire un’Unità di Volo che sarà lanciata e testata in orbita a bordo della stazione spaziale.
La NASA ha affermato che una volta testato sulla ISS, il TCPS potrà essere utilizzato per missioni esplorative ovunque vengano generati e debbano essere gestiti rifiuti comuni delle navette spaziali.