Poradí si s odpadem OSCAR?

Stačí se zeptat i malého dítěte, co dělají kosmonauti ve vesmíru a vsaďte se, že Vám neřekne, že vynáší odpadky. Jelikož se NASA chystá na návrat lidí na Měsíc a jednou i na cestu k Marsu, je potřeba už dnes všechno důkladně připravovat a plánovat, aby byly tyto cesty pro posádku bezpečné, neohrožující zdraví a aby mohli astronauti udělat co možná nejvíce vědy. Jednou z takových výzev je zpracování odpadu. Projekt OSCAR (Orbital Syngas/Commodity Augmentation Reactor) by mohl otevřít cestu k vývoji inovativních technologií, které by si s odpadky v kosmických lodích a stanicích mohly poradit.

V čele projektu OSCAR stojí Annie Meier, která vede tým mladých výzkumníků z Kennedyho střediska na Floridě. Zpracováním malých kousků odpadu ve vysokoteplotním reaktoru může OSCAR umožnit opakované použití některých materiálů, což se bude hodit při dlouhodobých misích do hlubšího vesmíru. V takovém případě by mohla být loď lehčí, protože by nemusela nést tolik nákladu – nejenže by klesla její hmotnost, ale také by se mohly zvětšit obytné prostory, zlepšila by se i spolehlivost a robustnost celého systému.

Annie Meier a Jamie Toro u testovacího prototypu zařízení OSCAR.

Annie Meier a Jamie Toro u testovacího prototypu zařízení OSCAR.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Před několika lety NASA zafinancovala výzkum různých technologií pro zpracování odpadu. Koncept zplyňování odpadu vytvořil základní stavební kameny dalšího výzkumu a následně se podařilo získat finance od Early Career Initiative od Ředitelství kosmických technologií NASA (STMD). V rámci této iniciativy agentura poskytuje možnosti technologického rozvoje pro nejnadějnější mladé pracovníky, kteří teprve začínají budovat svou kariéru. V rámci této iniciativy se projekt OSCAR dočkal návrhu studie, jak konvertovat odpad (včetně lidského) na užitečné plyny jako je třeba metan, vodík či oxid uhličitý. Výsledkem by byla směs syntetických plynů, zkráceně syngas.

V projektu OSCAR jsme udělali krok zpět, abychom zmapovali náš přístup. Chceme vyvinout technologii a vesmírný hardware, který může nakonec letět tam, kde budou lidé,“ uvedla Meier. Nejprve na členy týmu čekaly testy ve věži s volným pádem na Glennově středisku v Clevelandu – tady se prototyp zařízení OSCAR nejprve testoval vždy po dobu zhruba dvou sekund, kdy na testovacím stanovišti 2,2 Second Drop Tower zažíval stav mikrogravitace. Poté se tým přesunul na zdejší Zero Gravity Research Facility, kde už mohly proběhnout pětisekundové testy. Díky těmto poznatkům mohl být návrh optimalizován – technici lépe porozuměli jevům, které ve spalovací komoře probíhají. Zároveň bylo možné ověřit, které druhy materiálů zvládá systém zpracovat nejlépe. „Tyto prvotní zkoušky nám daly jistotu ohledně gravitačního i mikrogravitačního návrhu OSCARu,“ uvedla Meier.

11. prosince 2019 - New Shepard startuje a na palubě je i OSCAR.

11. prosince 2019 – New Shepard startuje a na palubě je i OSCAR.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Po několika letech vývoje si OSCAR vyzkoušel své recyklační schopnosti na okraji kosmického prostoru. Bylo 11. prosince 2019, když z texaské základny odstartovala suborbitální raketa New Shepard od firmy Blue origin. OSCAR při této misi dostal potřebný prostor pro komplexní studium fungování v prostředí mikrogravitace. Při suborbitálním skoku, který zajišťovala STMD a její program Flight Opportunities, vynesla raketa OSCAR a další přístroje do výšky více než 103 km. OSCAR měl na předvedení svých schopností celé tři minuty.

Jelikož byl OSCAR plně automatický, měli jsme při startu opravdu nervy hodně napnuté a doufali jsme, že vše bude fungovat. Ukázalo se, zvládl projít všemi fázemi činností. Nyní, když máme v rukou všechna data z letu, můžeme říct, že tento suborbitální skok opravdu pomohl vybudovat silnou důvěru v náš systém,“ uvedla Meier.

Na rok dlouhé misi vyprodukuje čtyřčlenná posádka více než 2 600 kilogramů odpadu. „Říkáme tomu logistický odpad,“ upřesňuje Meier. Do této kategorie se započítávají třeba použité ubrousky, obaly od zubní pasty, kartáčky, obaly od jídel, ale i oblečení, protože astronauti nemají žádnou pračku. „Máme i vlastní recept na umělou stolici,“ prozradila Meier a dodala: „Je to náhražka směsného odpadu, který OSCAR dokáže zpracovat.“ Pokud se OSCAR začne používat, mohly by být ze získaných plynů recyklovány užitečné látky jako pohonné hmoty, kovy či voda, zatímco zbytečné a nereaktivní plyny by mohly být vypuštěny do okolního prostoru.

Vážení náhražky odpadu pro zkoušky systému OSCAR.

Vážení náhražky odpadu pro zkoušky systému OSCAR.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Vědci a inženýři momentálně porovnávají data ze zkoušek projektu OSCAR s jinými programy kosmického zpracování odpadů. U každého porovnávají relativní silné stránky i limity, ať už je to hmotnost nebo spotřeba energie. Cílem projektu je pokusit se dostat technologický demonstrátor na stanici Gateway, která má vzniknout v rámci programu Artemis na oběžné dráze Měsíce, kde budou lidé bydlet a dělat výzkum. „Čím dříve dokážeme tento typ hardwaru prověřit ve skutečně dlouhodobém prostředí mikrogravitace, jako je Gateway, tím dříve můžeme tuto technologii připravit na další vesmírné mise,“ uvedla Meier a dodala: „Demonstrace hardwaru a poučení, jak funguje v mikrogravitaci po dlouhou dobu, by bylo velmi užitečné pro plánování misí s posádkou na Mars.

Ačkoliv je primárně OSCAR plánován pro využití v kosmickém prostoru, Meier věří, že by mohl najít uplatnění i na Zemi – třeba v izolovaných komunitách, ale i v nemocnicích, nebo třeba univerzitních kavárnách. „Doufejme, že to, co se naučíme, může pomoci zlepšit technologii odpadní energie a zvýšit její účinnost,“ uvedla Meier, pro kterou byl pohled na New Shepard s OSCARem mířící k obloze nezapomenutelným zážitkem. „Vzhledem k tomu, že žiji na Floridě, jsem velmi šťastná, když vidím časté starty raket. Ale nikdy dříve jsem osobně neměla tak velkou účast na jednom užitečném nákladu. Bylo to poprvé, co jsem poslala cokoli do kosmického prostoru. Byla to zábava, odměna a úžasná příležitost,“ vzpomíná Meier a dodává: „Suborbitální lety s našimi partnery jsou skvělou šancí, jak vyzkoušet technologie a posunout je vpřed. To může pomoci mnoha vědcům a výzkumníkům k rychlejšímu rozvoji jejich technologií.

OSCAR a další palubní experimenty přistávají v kabině New Shepard.

OSCAR a další palubní experimenty přistávají v kabině New Shepard.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/photo1_oscar.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/photo3_oscar_annie.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/photo4_blueorigin.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/photo2_oscar_simulant.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/photo5_capsulelanding.jpg

Poradí si s odpadem OSCAR?, 5.0 out of 5 based on 3 ratings
Pin It
(Visited 2 158 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (3 votes cast)
(Visited 2 158 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


6 komentářů ke článku “Poradí si s odpadem OSCAR?”

  1. Vlasta Liberácký napsal:

    Nad tou pračkou přemýšlím dlouho..Ty spoďáry a trika fakt něco váží…Nevíte někdo,jestli se o praní tam nahoře už pokusili? Tahat sebou na Mars tunu hadrů nebude to pravé ořechové.

    • pave69 napsal:

      Je to zajímavé téma, v beztíži bude všechno jinak – gravitační převalování prádla budou muset nahradit mechanicky, ždímání by snad fungovalo, pak to ještě dosušit – to bez gravitace taky není jen tak, pak zase snížit vlhkost vzduchu, a hlavně, co s tou špinavou vodou, které bude na hmotnost víc než toho prádla.
      Myslím je to tak složité a mají strach, že by ta technologie vcelku byla hmotnostně porovnatelná s tou tunou hadrů. A navíc se to může polámat, což se vám u hromady triček nestane.
      Ale v dlouhodobé perspektivě lidstva ve vesmíru je beztížné čištění oděvu nezbytné.

  2. Petr Hajek napsal:

    To by mohlo být užitečné , můžou naložit třeba 5 tun triček jestli že z nich po použití dokážou udělat “palivo” pro iontové motory ,tak to bude vlastně úspora za podmínky že reaktor nebude příliš těžký nebo velký.

Zanechte komentář

You must be logged in to post a comment.