НАСА играет с огнем. В космосе. Буквально

Новая серия экспериментов НАСА проверит, как действует огонь и как его тушить в условиях микрогравитации в космосе. В продолжение предыдущих миссий по анализу пожаров, это весьма опасное мероприятие надеется повысить пожарную безопасность будущих колонистов, отправляющихся на Луну, Марс и другие планеты.

На Земле инженеры часто обрабатывают мебель, одежду и строительные материалы для защиты от огня. В космосе инженеры также должны учитывать противопожарные меры при проектировании таких мест обитания, как Международная космическая станция (МКС) или ее планируемый преемник. К сожалению, микрогравитация и обусловленные ею особенности воздушных потоков приводят к тому, что огонь ведет себя и распространяется совершенно иными, порой пугающими способами. Тот факт, что эти закономерности возникают только в условиях микрогравитации, делает практически невозможным их тестирование где-либо, кроме космоса.

Предыдущие эксперименты на МКС пытались изучить основы этих уникальных моделей поведения огня. Теперь новая миссия НАСА, получившая название "Зажигание и тушение твердого топлива" (SoFIE), надеется улучшить эти результаты путем проведения экспериментов с огнем на низкой околоземной орбите.

"Огонь ведет себя по-другому в космосе", - объясняется в недавнем релизе НАСА, в котором подробно описывается предстоящая миссия. "Изменения в гравитации и воздушных потоках могут изменить способ распространения огня и усложнить его тушение".

Эта непредсказуемость является особой проблемой для астронавтов, которые не всегда могут полагаться на методы пожаротушения, используемые на Земле. Эта же проблема может повлиять на то, какие материалы конструкторы используют в своей орбитальной среде обитания, а какие запрещены. Подобные проблемы становятся все более важными по мере того, как НАСА и другие космические агентства продвигаются вперед в реализации планов по созданию человеческих колоний за пределами Земли или ее ближайшей орбиты.

"Поскольку НАСА планирует создание аванпостов на других планетах, таких как Луна и Марс, нам необходимо иметь возможность жить там с минимальным риском", - сказал Пол Феркул, научный сотрудник проекта SoFIE в Исследовательском центре НАСА имени Гленна. "Понимание того, как распространяется пламя и как горят материалы в различных средах, имеет решающее значение для безопасности будущих астронавтов".

Разработанный для работы в интегрированной стойке сгорания МКС, SoFIE будет тестировать различные материалы и модели горения, а также методы тушения различных типов пламени.

НАСА описывает эти эксперименты следующим образом:

- Распространение пламени, обусловленное временем пребывания, будет исследовать устойчивое и неустойчивое распространение пламени с использованием тонких материалов для космических полетов. Варьирование толщины испытуемых материалов поможет ученым понять, когда огонь будет расти или гаснуть.
- Аппарат с узким каналом измерит распространение пламени по толстым плоским поверхностям и сравнит результаты с данными прибора, используемого на Земле для проверки воспламеняемости материалов для космических полетов.
- Предел роста и тушения" сосредоточится на росте, затухании и угасании пламени над поверхностью твердой сферы. Это позволит лучше понять, как толстые и круглые материалы нагреваются внутри и как воздушный поток вокруг сферы влияет на распространение пламени.
- Испытание на воспламенение и подавление материала состоит из небольшой аэродинамической трубы сгорания, цилиндрического образца материала, лучистых нагревателей, воспламенителя и вспомогательного оборудования.
- Микрогравитационные исследования воспламеняемости материалов космических аппаратов позволят соотнести данные испытаний на воспламеняемость при земной гравитации с данными в условиях вентилируемой микрогравитации.

Учитывая опасный характер огня в любой среде, эти эксперименты, несомненно, настолько же рискованны, насколько рискованна любая из сред обитания на космической станции. Однако информация, которую они могут предоставить будущим астронавтам и космическим колонистам, делает эти усилия невероятно ценными.

"На Земле гравитация оказывает огромное влияние на пламя, - объяснил Феркул, - но в условиях пониженной гравитации космоса огонь может вести себя неожиданно и быть более опасным".