美国国家航空航天局(NASA)将在国际空间站(International Space Station)测试一款最先进的垃圾压缩机——是的,它的外观确实有点像那位肩负相同职责的皮克斯角色。如果一切顺利,Sierra Space 的垃圾压缩和处理系统(TCPS)将于 2026 年底投入使用,供国际空间站宇航员使用。
人类会产生大量垃圾,即使是在国际空间站(International Space Station)这样高度受限的环境中生活。事实上,国际空间站上的四名宇航员一年就能产生相当于47 个购物车的垃圾。这个问题对于短期轨道任务来说已经够让人头疼了,但一旦我们建立起第一个永久性月球基地,甚至有一天前往火星,废弃物回收将变得更加至关重要。
Sierra Space——目前最出名的是其令人印象深刻的充气空间站模块压力测试——在大约一年前宣布了其 TCPS 机器,并计划于 2025 年将原型机送往太空。从整体设计来看,很难不让人联想到瓦力(WALL-E),它目前由一个灰白色的接收箱和一个蓝色的软管喷嘴组成。虽然时间表略有延迟,但很明显,公司和 NASA 都希望尽快测试 TCPS。
Sierra Space 首席执行官 Tom Vice 周三在一份声明中表示:“长期太空旅行需要高效利用每一盎司材料和每一件设备。在航天器上做出的每一个决定都可能产生深远的影响,而在太空中,废物管理就成了生存和任务完整性的问题。”他还补充说:“高效、可持续和创新的废物处理对于载人太空探索的成功至关重要。”
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目前,太空中的现有废物处理系统在至少减少一部分乘员产生的垃圾体积方面还算可以,但距离长期任务的需求还远远不够。不仅如此,它们仍然无法回收任何水分供未来使用——这是远离地球时极其宝贵且稀缺的另一种必需品。Sierra Space 的 TCPS 旨在解决这两个难题,它在国际空间站的服役将是该公司首次在实际轨道环境中展示它的机会。
TCPS 的核心是一个名为催化氧化器(CatOx)的部件,该部件旨在处理垃圾堆积产生的挥发性有机化合物(VOCs)和其他副产物。据报道,与热力焚烧等其他 VOCs 去除方法相比,CatOx 的能效更高、更安全,并且只需要最少的船员监督即可运行。
从包装垃圾、食物残渣、容器到普通的日常垃圾都可以被装入 TCPS,然后垃圾会被加热、消毒并压缩成小型扁平块(再次,这与瓦力(WALL-E)非常相似)。在此过程中,任何渗出的气体和水分随后会被收集、清洁或过滤,具体取决于需求。之前的测试表明,TCPS 可以去除 99.8% 的甲烷,而不会产生任何有害的一氧化碳副产物,并且可以从垃圾中回收高达 98% 的水分。完成后,这些被压缩和消毒的废弃物小块可以轻松堆叠和储存,甚至可以用于额外的外部辐射屏蔽。
Sierra Space 表示,该公司今年早些时候已经完成了系统设计和评审,并已提交给 NASA 进行进一步分析。目前正在最后确定 TCPS 地面单元,以便在未来几个月内进行更多测试,随后将建造一个将运往国际空间站的飞行单元。