Las agencias espaciales de todo el mundo tienen planes muy ambiciosos para esta década y la próxima.Para empezar, la NASA y sus socios institucionales y comerciales planean regresar a la Luna por primera vez desde la era Apolo.Además, planeamos construir infraestructura para permitir “programas continuos de exploración lunar”, como bases terrestres y portales lunares.Cuando todo esto esté en su lugar, la NASA considerará enviar una nave espacial tripulada a Marte.
Esto plantea muchos desafíos, incluidos la logística, los requisitos de energía y la salud y seguridad de los astronautas.Una preocupación importante en la que el público en general no suele pensar es qué hacer con los residuos generados en el proceso.Para resolver este problema, el Laboratorio de Torneos de la NASA (NTL) se ha asociado una vez más con HeroX paraDesafío del mecanismo de eliminación de desechos de la NASA.Con un premio de $ 30,000, la NASA está buscando una solución para eliminar de manera segura y efectiva los desechos no reciclables.
Esta competencia es de la NASA.Desafío de residuos a base, lanzado en18 de eneroUno, 2021.Este premio de incentivo otorga $ 24,000 a los equipos que brindan una propuesta de “economía circular” que podría conducir a un sistema de nave espacial que puede convertir desechos humanos, empaques y diversos desechos en productos que los astronautas pueden usar en sus misiones.Sin embargo, incluso con sistemas robustos de gestión de desechos, las misiones al espacio profundo aún generan algunos desechos que no se pueden reutilizar, readaptar o reciclar.
Para este desafío, la NASA está buscando diseños detallados para un mecanismo de inyección que podría expulsar de manera eficiente el material no reciclable de las naves espaciales durante las misiones de exploración de Marte.Las operaciones de lanzamiento controlado son un medio eficaz para mitigar los riesgos para la nave espacial y la tripulación.Los desechos no identificados pueden ocupar un volumen significativo en una nave espacial, representar un peligro potencial para los miembros de la tripulación y liberar contaminantes que ponen en peligro la salud de los astronautas.
“Este desafío requiere creatividad y no hay duda de que nuestra red de solucionadores de problemas generará algo original”, dijo Kal K. Sahota, director ejecutivo de HeroX.comunicado de prensa oficial.“Esperamos una solución reflexiva y sostenible diseñada por una comunidad de innovadores”.
El mecanismo Jettison, como sugiere su nombre, se refiere a un medio controlado para eliminar desechos y objetos que consiste en la expulsión al espacio a través de una esclusa de aire.Este objeto asumirá una órbita alrededor del sol, pero dadas las enormes distancias involucradas, es muy poco probable que interfiera con el trabajo futuro.Además, descargar la masa de desechos tiene ventajas en lo que respecta al rendimiento de la nave espacial y los requisitos de combustible.
Steve Sepka, gerente de proyectos de compactación de desechos y sistemas de eliminación en el Centro de Investigación Ames de la NASA, también forma parte del equipo Waste Jettison Mechanism Challenge de la NASA.Sepka le dijo a Universe Today por correo electrónico:
“Llevar masa innecesaria crea una necesidad real de combustible adicional para el ascenso y descenso planetario y las transiciones interplanetarias.Se considera que la reducción de la masa de desechos hace posibles las misiones a Marte.Si la masa es biodegradable, su almacenamiento a bordo supone un riesgo significativo de riesgo biológico para la salud de la tripulación.Mantener un espacio vital viable para los miembros de la tripulación también es un desafío.La NASA está desarrollando una variedad de tecnologías para eliminar o reciclar los desechos. Basado en residuos, Trash-to-Gas y Jettison son algunos de ellos”.
Los ejemplos de materiales producidos durante un vuelo espacial prolongado incluyen desechos biológicos de astronautas, piezas usadas, embalaje protector y piezas dañadas.Gran parte de esto se puede reciclar o reutilizar con la tecnología adecuada, pero la NASA espera que una tripulación de cuatro asientos para viajar a Marte genere cantidades significativas de desechos no reciclables.Este residuo mide unos 0,2 m.TresSuficientemente grande para llenar un tambor estándar de 55 galones (7 pies cúbicos) y pesa 50 kg (110 libras).
Dado que un viaje de ida a Marte tomaría de seis a nueve meses, el exceso de masa producido en el proceso sería de 1200 a 1800 kg (2645 a 3968 libras).En términos de volumen, la basura ocupará de 4,8 a 7,2 m.Tres(169,5 a 254 pies cúbicos) de espacio.Teniendo en cuenta el volumen internonave espacial orion9mTres(316 pies cúbicos), lo que significa que debe agregar un módulo separado a la nave, ¡para que la tripulación no quede enterrada en la nave hasta que lleguen a su destino!
Como enfatizan NTL y HeroX, las operaciones de Jettison son complejas y potencialmente riesgosas.Durante la larga fase de tránsito de una misión tripulada a Marte, no hay oportunidades de reunirse con naves espaciales de suministro o reparación, y no hay oportunidad de un regreso temprano a la Tierra. .Al igual que con muchos otros aspectos de nuestra misión extraterrestre, nuestro enfoque principal es la utilización sostenible de recursos in situ (ISRU).Sefka dijo:
“Creo que los desafíos Garbage Garbage y Jettison son gratuitos.Hay materiales que deben desecharse, pero a medida que desarrollamos formas de reciclar materiales, la lista de materiales que se desechan disminuye.Después de todo, queremos reutilizar todos nuestros materiales para crear una economía circular.Aún no estamos allí.”
Para participar, los competidores deben considerar varios perfiles de misión de tripulación diferentes (que se muestran arriba) que requieren una acción de liberación mecánica en algún momento.La más larga de este perfil de misión es un viaje de ida y vuelta a Marte, con una duración total de tres años.Consiste en 6-9 meses de tránsito entre la Tierra y Marte, 18-24 meses de actividad científica en o cerca de la superficie de Marte y 6-9 meses de vuelo de regreso a la Tierra.
En este desafío, el mecanismo de lanzamiento representa específicamente una fase de tránsito en la que la tripulación viaja de la Tierra a Marte y luego regresa.Si bien las operaciones de agua no están técnicamente involucradas, la solución debe permanecer disponible en el viaje de regreso, por lo que se debe considerar cómo la tripulación almacenará el sistema y lo mantendrá en buenas condiciones de funcionamiento durante los meses en el agua.Como explicó Sepka, este desafío será el primero para su equipo, pero la NASA está muy familiarizada con él.
“Mi equipo no está familiarizado con el crowdsourcing, pero la NASA lo ha utilizado para cientos de problemas.Estamos en las primeras etapas de desarrollo de una nueva tecnología, por lo que CrowdSourcing es una forma ideal de comenzar debido a su capacidad para ser creativo y generar ideas novedosas o para verificar enfoques más tradicionales.Será interesante ver qué soluciones innovadoras se ofrecerán utilizando este método.El crowdsourcing también nos permite llegar a un público más amplio”.
Challenged se lanzó temprano hoy (1 de febrero)castillo) y se adjunta una declaración del director del proyecto HeroX.Shane Jenkins:
“¡Así comienza!A partir de hoy, tendrá acceso a instrucciones completas para que pueda comenzar a trabajar en su solución.Haga clic en el botón naranja “Solucionar este desafío” para comenzar.Si acepta un acuerdo legal, está registrado oficialmente como competidor.
“Si te sientes estancado,foro de desafíoEs el primer lugar al que vas.El foro es un lugar para hacer preguntas y buscar consejo.Puede difundir ideas, conocer a otros innovadores e incluso formar equipos (más sobre esto más adelante). ¡Empieza ahora!Estamos ansiosos por ver lo que se te ocurre”.
El desafío se extiende hasta el 12 de abril.Uno, 2021. Concepto del premio: se anunciará el 14 de junioUno, 2022: la NASA puede considerar un mayor desarrollo.Las competencias están abiertas a cualquier persona mayor de 18 años (individual o equipo) de cualquier parte del mundo, a menos que las sanciones federales prohíban la participación.Para obtener más información sobre cómo participar, consultepágina de registro.
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