نوشته و ویرایش شده توسط تیم اسپایدر
شرکت Sierra Space، پیشرو در فناوری فضایی، در قراردادی که به‌تازگی با ناسا منعقد کرده، قدم مهمی در پایداری مأموریت‌های فضایی برداشته است. این شرکت تصمیم دارد تا سال ۲۰۲۵ سیستم فشرده‌سازی و پردازش زباله (TCPS) را گسترش داده و آن را در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) آزمایش کند. این سیستم مدیریت زباله‌های فضایی را در مأموریت‌های فضایی طویل‌زمان زیاد آسان خواهد کرد و نقش مهمی در حمایتاز اکتشافات فضایی آینده، ازجمله مأموریت‌های سفر به ماه و مریخ، خواهد داشت.
پاکیزه نگه‌داشتن محیط زندگی در فضا با چالش‌های بسیاری همراه است. بیرون انداختن زباله در فضا نه‌فقط منبع های ارزشمندی همانند آب و گاز را هدر می‌دهد، بلکه می‌تواند علتآلودگی اجرام آسمانی بشود. نگهداری زباله‌ها داخل فضاپیما نیز مشکلاتی همانند تشکیل خطرات زیستی، بوی نامطبوع و اشغال فضای الزامی برای دیگر فعالیت‌ها به وجود می‌آورد.
۴ فضانورد در ایستگاه فضایی می‌توانند سالانه بیشتر از ۹.۷۵ مترمکعب زباله تشکیل کنند که معادل پرکردن بیشتر از ۴۷ چرخ خرید است. مدیریت این حجم از زباله مدام چالشی بزرگ در ایستگاه فضایی بوده و با افزایش زمان مأموریت‌ها به اعماق فضا، این چالش پیچیده‌تر خواهد شد.
دفع زباله‌ها در ایستگاه فضایی بین‌المللی
اکنون در ایستگاه فضایی بین‌المللی، زباله‌های معمول فضاپیما، همانند بسته‌بندی مواد غذایی، لباس‌ها و دستمال‌ها، به کیسه‌های زباله مرطوب و خشک تفکیک خواهد شد. این کیسه‌ها موقتاً ذخیره شده و سپس به یک وسیله نقلیه منتقل خواهد شد. این وسیله نقلیه به زمین فرستاده شده و زمان ورود به جو می‌سوزد و همه زباله‌ها را با خود نابود می‌کند.
آخرین مطالب
در مأموریت‌های دورتر به فضا، همانند سفر به ماه و مریخ، مدیریت زباله‌های فضایی به‌علت چالش‌های متعدد دشوار است. زباله‌های مرطوب حاوی موادی می باشند که امکان پذیر نتوان مدتی طویل آنها را نگه داشت، تبدیل به محل رشد کپک شوند و سلامت خدمه را به خطر بیندازند.
ترکیب زباله‌ها متنوع است و سیستم دفع باید همه زمان بهداشتی و کارآمد باقی بماند. این چنین فرایند پردازش زباله امکان پذیر آلودگی‌هایی تشکیل کند؛ برای مثال، باقی‌مانده ساده‌ای همانند سرکه سس سالاد می‌تواند گازهای اسیدی تشکیل کند که نیاز به پاک‌سازی دارند تا محیط ایمن نگه داری بشود.
این چنین بخوانید: چالشی مهم در فضا؛ منفعت گیری از سرویس‌های بهداشتی چطور صورت می‌گیرد؟
گسترش سیستم تازه فشرده‌سازی و پردازش زباله (TCPS)
شرکت Sierra Space با همکاری ناسا سیستم فشرده‌سازی و پردازش زباله (Trash Compaction and Processing System) یا به‌اختصار TCPS را برای محیط‌های میکروگرانشی گسترش داده است. مقصد این سیستم حمایتاز مأموریت‌های طویل‌زمان فضایی ناساست.
سیستم TCPS حجم زباله‌ها را افت داده، آنها را ایمن‌تر کرده و به کاشی‌های مربعی برای نگهداری آسان تبدیل می‌کند. کاشی‌های پردازش‌شده را می‌توان ذخیره و آنها را در فضا رها کرد یا به مواد سودمند فرد دیگر همانند سپرهای محافظ در برابر تشعشع بازیافت کرد.
TCPS مدیریت زباله را در نسل آینده وسایل نقلیه و سکونتگاه‌های فضایی تسهیل خواهد کرد. این سیستم بهینه‌سازی شده است تا ضدعفونی، تثبیت و بازیابی منبع های زباله را با کارایی بالا انجام داده و درعین‌حال جرم، مصرف انرژی و فضای اشغال‌شده زباله را افت دهد.
«تام وایس»، مدیرعامل شرکت Sierra Space، در بیانیه مطبوعاتی خبرداد:
«سفرهای طویل‌زمان فضایی نیازمند منفعت گیری بهینه از هر گرم مواد و هر قطعه تجهیزات است. هر تصمیمی که در فضاپیما گرفته می‌بشود، می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای داشته باشد و مدیریت زباله در فضا به قضیه‌ای حیاتی برای بقا و نگه داری یکپارچگی مأموریت تبدیل می‌بشود. ما با نوآوری‌ها و ضمانت به پایداری در همه جنبه‌های عملیات فضایی، به این چالش جواب می‌دهیم.»
TCPS چطور زباله‌ها را فشرده می‌کند؟
به حرف های شرکت Sierra Space، در سیستم TCPS، زباله‌ها در محفظه فشرده‌سازی بارگذاری خواهد شد که در آن از سختی و گرما برای خارج‌کردن آب از زباله‌ها منفعت گیری می‌بشود. دما و سختی زباله‌ها را ضدعفونی کرده و آنها را به کاشی‌های پایدار تبدیل می‌کند. این فرایند امکان بازیافت گازها و مایعات تولیدشده را فراهم می‌کند.
TCPS این چنین به اکسیدکننده کاتالیستی CatOx تجهیزاست که ترکیبات آلی فرار و دیگر محصولات جانبی گازی را پردازش می‌کند تا محیط ایمن و استریل در زیستگاه‌های فضایی نگه داری بشود. این دستگاه می‌تواند طیف گسترده‌ای از زباله‌هایی که خدمه یا تجهیزات را مدیریت کند؛ ازجمله:
- زباله‌های بسته‌بندی
- باقی‌مانده‌های غذایی
- ظروف منفعت گیری‌شده غذا و نوشیدنی
- تجهیزات و قطعات سخت‌افزاری
- زباله‌های مربوط به تعمیرات
- زباله‌های عمومی
محققان در آزمایش بازدید کارایی TCPS، مطالعات میکروبیولوژیکی روی کاشی‌های تولیدشده با TCPS انجام دادند و به نتایج رضایت‌بخشی رسیدند. به حرف های ناسا، این آزمایش‌ها در سطوح گوناگون رطوبت انجام شد تا مطمعن حاصل بشود که کاشی‌ها به‌درستی ایمن‌سازی شده و برای ذخیره‌سازی مناسب می باشند.
ویژگی‌های سیستم فشرده‌سازی و پردازش زباله
TCPS نرخ بازیافت آب را به بیشتر از ۹۸ درصد افزایش و حجم زباله را بیشتر از ۷۵ درصد افت می‌دهد. کاشی‌های فشرده‌شده نه‌فقط ذخیره‌سازی را آسان می‌کنند، بلکه می‌توانند به‌گفتن سپرهای محافظتی دربرابر تشعشع مورد منفعت گیری قرار گیرند. این ویژگی‌ها مدیریت زباله را در مأموریت‌های طویل به‌طور چشمگیری بهینه می‌کند.
TCPS این چنین قابلیت کنترل و پایش از راه دور توسط مرکز کنترل مأموریت را دارد. این ویژگی امکان مدیریت زیاد تر عملیات را بدون نیاز به وجود خدمه فراهم می‌کند و مهندسان زمینی می‌توانند حالت و کارکرد سیستم را لحظه‌ای نظارت و بازدید کنند.
آزمایش‌های اولیه TCPS در ایستگاه فضایی بین‌المللی
سیستم TCPS سال ۲۰۲۵ به ایستگاه فضایی منتقل می‌بشود تا آزمایش‌های اولیه و برسی کارکرد آن انجام بشود. این آزمایش‌ها به‌گفتن بخشی از قرارداد NextSTEP-2 شرکت Sierra Space و با همکاری مرکز تحقیقات Ames ناسا و مرکز فضایی جانسون انجام خواهد شد.
آزمایش‌های اولیه شامل برسی کارکرد بازیابی آب و گاز با منفعت گیری از زباله‌های واقعی فضانوردان، آزمایش و تجزیه‌وتحلیل مثالهای آب و گاز، برسی قابلیت مطمعن از سیستم در مأموریت و بازدید نظرات و ترجیحات خدمه خواهد می بود. بعد از آزمایش‌های اولیه، TCPS برای مدیریت زباله‌های ISS به‌گفتن بخشی از فعالیت‌های روزانه خدمه مورداستفاده قرار خواهد گرفت.
نتایج این آزمایش‌ها به مهندسان پشتیبانی می‌کند تا این فناوری را برای منفعت گیری در مأموریت‌های آینده در اعماق فضا بهینه‌سازی کند. این چنین این داده‌ها برای طراحی مأموریت‌های آینده برای بازیابی آب و مدیریت زباله در ایستگاه فضایی بین‌المللی زیاد مهم خواهند می بود.
دسته بندی مطالب
