El recikliranje unutar svemirske letjelice To je od sporednog problema postalo jedno od glavnih uskih grla za buduće dugoročne misije s posadom. Kada govorimo o letenju na Mars, ne dolaze u obzir samo pogon, život na brodu i zdravlje posade, već i nešto naizgled obično kao... upravljanje otpadom koji se svakodnevno generira u zatvorenom prostoru.
Na standardnoj misiji s nekoliko ljudi na brodu godinama, količina otpada naglo raste, prisiljavajući na potpuno preispitivanje načina rukovanja svakim kontejnerom, organskim otpadom ili materijalom za jednokratnu upotrebu. U tom kontekstu, Evropski istraživači, a posebno timovi iz Španije Počeli su predlagati rješenja kako bi brodovi prestali biti plutajući kontejneri za otpad i postali pravi kružni ekosistemi u kojima se gotovo sve ponovo koristi.
Putovanje na Mars prepuno otpada
Prilikom izračunavanja troškova jednog ljudska misija na MarsObično razmišljamo o raketama, gorivu ili tehnologiji održavanja života, ali rijetko se fokusiramo na svemirski otpad. NASA je procijenila da je, tokom putovanja od oko tri godine sa posada od oko osam ljudi, mogli bi se akumulirati reda veličine 12.600 kilograma otpadaTo je ekvivalent punjenja nekoliko prostorija od vrha do dna otpadom koji se stvara na putu.
Ovaj veliki volumen predstavlja dvostruki izazov: s jedne strane, sav taj materijal mora putovanje brodom od samog početkazauzima prostor i dodaje masu, povećavajući troškove lansiranja; s druge strane, kako misija napreduje, svemirska letjelica se puni elementima koji više ne služe svojoj prvobitnoj funkciji, ali se ne mogu jednostavno odbaciti. logistika recikliranja u skladištima Stoga postaje jednako važan aspekt kao i snabdijevanje vodom ili kisikom.
Nadalje, problem ne prestaje kada svemirska letjelica stigne na odredište. Vraćanje tih tona otpada na Zemlju nije izvodljivo jer su energetski i ekonomski troškovi vraćanja svakog kilograma pretjerani. Ali se ne smatra prihvatljivim ni da... nagomilavanje smeća na površini MarsaTo je zbog odgovornosti prema okolišu i utjecaja na naučna istraživanja na planeti, koja moraju ostati što je moguće nepromijenjena.
U ovom scenariju, buduće međuplanetarne misije će trebati sisteme sposobne za smanjiti, ponovo koristiti i transformirati Otpad koji se generira na brodu pretvara se u korisne resurse. Ne radi se samo o stavljanju smeća u manje vreće, već o redizajniranju cijelog ciklusa materijala unutar broda tako da koncept "bacanja nečega" praktično nestaje.
Uloga Evrope i Španije u recikliranju na brodovima
Evropa godinama promoviše kružna ekonomija Na kopnu, veliki dio tog znanja počinje se prenositi u svemirski sektor. Agencije poput ESA-e i razni univerziteti širom kontinenta proučavaju kako prilagoditi tehnologije recikliranja razvijene za zgrade, brodove ili udaljene stanice jedinstvenim uslovima svemirske letjelice koja ide prema Marsu.
U ovom kontekstu, Španija se pozicionira kao ključni igrač u razvoju rješenja za upravljanje otpadom za ekstremne uvjete. Španski istraživački centri i univerziteti sarađuju na međunarodnim projektima koji analiziraju, na primjer, sisteme za pretvaranje bioplastika i plastikaorganski ostaci i tekstil u strukturnim materijalima, gorivima ili čak hranjivim tvarima za hidroponske usjeve unutar nastanjivih modula.
Ideja je primijeniti kriterije koji su već uobičajeni u naprednim zemaljskim instalacijama, kao što su selektivno odvajanje otpada, kontrolirani procesi kompostiranja ili termohemijska konverzija otpada, ali redizajnirani za rad u mikrogravitaciji ili u zatvorenim prostorimaSve ovo zahtijeva razvoj kompaktnih, efikasnih i sigurnih mašina sposobnih da rade praktično autonomno godinama.
Ovaj pravac rada usklađen je s evropskom strategijom minimiziranja utjecaja na okoliš njenih aktivnosti, uključujući i one izvan Zemlje. I ESA i različiti programi Evropske unije dodjeljuju resurse za pilotni projekti za recikliranje u orbiti i na svemirskim letjelicama, podržavajući prijedloge koji kombiniraju inženjerstvo, biotehnologiju i nauku o materijalima kako bi se zatvorio krug oko svemirskih resursa.
FENyX projekat: Inovacija sa Univerziteta u Sevilli
Jedan od najilustrativnijih primjera ove nove generacije ideja je FENyX projekat, protjeran iz Universidad de SevillaMultidisciplinarni tim povezan s ovom institucijom predložio je sveobuhvatan sistem za rješavanje problema ogromne količine otpada proizvedenog tokom dugih misija, s ciljem njegovog pretvaranja u nešto korisno za samu posadu umjesto da se jednostavno skladišti.
Prijedlog je uspio, ni manje ni više, da bude odabranih između 50 finalističkih projekata od ukupno preko 18.860 timova koji su učestvovali u hakatonu programa NASA-in izazov za svemirske aplikacijeOvo priznanje stavlja rad razvijen u Sevilli na međunarodnu scenu i pokazuje da ideje generirane na španskim univerzitetima mogu konkurirati na najvišem nivou u oblasti vazduhoplovstva.
Unutar grupe koja promovira FENyX, učešće studenti vazduhoplovnog inženjerstva povezan sa univerzitetskim udruženjima specijaliziranim za mehaniku i konstrukcije. Među njima, ličnosti kao što su Marta Pavón, član odjela za mehaniku i konstrukcije udruženja FyCUS, naglasio je aspekt koji je često bio zanemaren: otpad je potencijalni resurs, ali samo ako je infrastruktura dizajnirana tako da to omogućava iskoristite to unutar samog broda.
FENyX-ov pristup uključuje razmatranje otpada kao sirovine za nove upotrebe, bilo kao komponente sistema za održavanje životaOvi materijali mogu se koristiti kao građevinski elementi za dodatne module ili čak kao dio procesa proizvodnje energije. Iako specifično rješenje još uvijek zahtijeva tehničku i eksperimentalnu validaciju, pristup otvara vrata preispitivanju načina na koji je unutrašnjost zgrade dizajnirana iz perspektive recikliranja.
Zašto ne možete ostaviti smeće na Marsu ili ga donijeti nazad
Jedna od ideja koju naglašavaju oni koji rade na ovim projektima je da otpad nastao tokom misije na Mars ne može jednostavno napuštaju sebe na površini planeteLogika je jednostavna: ako bi svaka misija za sobom ostavljala tone odbačenog materijala, za nekoliko decenija Marsov okoliš bi bio prepun ljudskih ostataka, što bi otežalo i naučna istraživanja i svaki pokušaj njegovog očuvanja.
Nadalje, međunarodni propisi i principi svemirske saradnje zagovaraju održavanje nebeska tijela što je moguće bez kontaminacije potiče od naših aktivnosti. Ostavljanje ogromnih naslaga otpada na Marsu bi se direktno sukobilo s tom filozofijom, tako da će buduće misije morati biti mnogo pažljivije s onim što nose, transformišu i ponovo koriste.
Alternativa vraćanja smeća na Zemlju je također nerealna. Svaki kilogram lansiran u svemir ili pokušaj vraćanja podrazumijeva ogromne troškove u smislu energija, gorivo i budžetSakupljanje desetina tona otpada nema smisla sa logističke tačke gledišta, posebno kada je prioritet povratak posade i najvrednije naučne opreme.
Stoga je jedini razuman put naprijed da sami brodovi ugrade sisteme sposobne za smanjite otpad koliko god je to moguće koji se generiraju i, istovremeno, transformiraju mnogo neizbježnog u korisne resurse za nastavak misije. Na taj način, koncept "bacanja nečega" tokom putovanja bio bi praktično eliminiran.
Prema brodovima dizajniranim za recikliranje gotovo svega
Izazov s kojim se sada suočava naučna i tehnološka zajednica jeste da osmisli svemirska letjelica dizajnirana od samog početka za recikliranjeTo podrazumijeva ponovno razmišljanje o materijali koji se koriste za proizvodnju ambalažealate, zaštitnu opremu, pa čak i dio unutrašnjeg namještaja, tako da se mogu lako preraditi u kompaktne sisteme na vozilu.
U ovom novom modelu, svaka isporučena stavka bi morala uključivati, pored svoje glavne funkcije, i planiran drugi životNa primjer, plastika koja se može rastopiti i oblikovati u korisne dijelove pomoću 3D printera, tkanine koje se mogu transformirati u toplinske izolatore ili organski otpad koji može poslužiti kao osnova za proizvodnju gnojiva u laboratorijskim usjevima. Cilj je približiti se što je moguće više... resursi zatvorene petlje.
Napredak postignut u ovoj oblasti neće biti ograničen samo na misije na Mars. Mnoga rješenja za recikliranje u skladištima Na kraju bi mogli biti raspoređeni na svemirske stanice u Zemljinoj orbiti, lunarne baze ili čak udaljenu infrastrukturu na Zemlji gdje su zalihe resursa ograničene. To bi istraživanje svemira pretvorilo u poligon za testiranje naprednih tehnologija održivosti.
U međuvremenu, projekti poput FENyX-a ističu da inovacija u recikliranju svemira To više nije isključiva domena velikih agencija ili ogromnih korporacija u sektoru. Univerzitetski timovi i istraživačke grupe širom Evrope počinju doprinositi svježim idejama koje bi, uz pravu podršku, mogle postati dio misija koje će, za nekoliko decenija, odvesti ljude na Mars.
Sa svim ovim radom, recikliranje na svemirskim letjelicama postaje jedan od diskretnih, ali fundamentalnih stubova međuplanetarnih istraživanja: njegov uspjeh će odrediti ne samo tehničku i ekonomsku isplativost putovanja na crvenu planetu, već i način na koji je zamišljeno ljudsko prisustvo na drugim svjetovima, obilježeno sposobnošću da... Živi s onim što imaš i iskoristi svaki posljednji resurs na najbolji mogući način.
