Οι μελλοντικές αποστολές στη Σελήνη ενδέχεται να αντιμετωπίσουν αρκετές προκλήσεις και μία από αυτές είναι φυσικά η φωτιά. Αν θέλουμε μόνιμη παρουσία στη Σελήνη, είναι βασικό το να μπορούμε να έχουμε φωτιά εκεί και αυτό σκοπεύει να μελετήσει η NASA.
Σε μια νέα δημοσίευση από ερευνητές του Ερευνητικού Κέντρου Glenn της NASA και του Πανεπιστημίου Case Western Reserve, βλέπουμε μια τις λεπτομέρειες για την προγραμματισμένη αποστολή, που θα κάνει έλεγχο της ευφλεκτότητας στην επιφάνεια της Σελήνης. Οι επιστήμονες αναμένουν πολύ διαφορετική συμπεριφορά της φλόγας από ότι στη Γη, κάτι που φυσικά έχει να κάνει με το περιβάλλον της Σελήνης.
Για παράδειγμα, στη Γη, η βαρύτητα προκαλεί την άνοδο των θερμών αερίων, αφού η φλόγα τραβάει φρέσκο οξυγόνο από την βάση της. Σε ορισμένες περιπτώσεις, όπου το υλικό είναι οριακά εύφλεκτο, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται «εκκένωση», το οποίο στην πραγματικότητα σβήνει τη φωτιά.
Στη Σελήνη, έχουμε ροή, όμως είναι αρκετά πιο αργή από τη Γη. Αυτό επιτρέπει την τροφοδοσία της φωτιάς με οξυγόνο, χωρίς όμως να δημιουργεί γρήγορη κίνηση ατμών, ώστε να έχουμε μεγάλη φλόγα. Αυτό σημαίνει πως δεν περιμένουμε μεγάλη εκτόνωση της φλόγας, ούτε την γρήγορη εξάπλωσή της.
Αυτό σημαίνει πως υλικά που δεν καίγονται πολύ γρήγορα στη Γη, στη Σελήνη θα καίγονται ακόμα πιο αργά, δημιουργώντας φωτιές πολύ μεγάλης διάρκειας.
Φυσικά, δε θέλουμε μεγάλες και επικίνδυνες πυρκαγιές στη Σελήνη, για προφανείς λόγους, όμως πριν πάμε εκεί για δημιουργία βάσεων. Θα πρέπει να κατανοήσουμε πως ακριβώς συμπεριφέρεται η φωτιά στη Σελήνη, ώστε να είμαστε προετοιμασμένοι για παν ενδεχόμενο.
Μέχρι σήμερα, όλες μας οι γνώσεις για την φωτιά στις πτήσεις, βασίζονται σε προηγούμενες δοκιμές της NASA, γνωστές και ως NASA-STD06001B, που έλεγξε την ευφλεκτότητα των υλικών στις πτήσεις. Όμως, το διάστημα είναι αρκετά πιο πολύπλοκο από το εσωτερικό ενός σκάφους και σίγουρα πολύ διαφορετικό από την Γη.
Με το NASA-STD-6001B, απαιτείται η συγκράτηση μιας φλόγας 6 ιντσών, στον πυθμένα ενός κάθετα τοποθετημένου κομματιού υλικού. Εάν το υλικό καίγεται περισσότερο από έξι ίντσες από τον πυθμένα ή στάζει φλεγόμενα συντρίμμια, τότε η δοκιμή αποτυγχάνει. Το πρόβλημα όμως με αυτό το πείραμα είναι πως γίνεται στη Γη, που πολλά αλλάζουν.
Στη Γη έχουμε αέρα που προκαλεί ρεύματα μεταφοράς. Λόγω της βαρύτητας έχουμε επίσης πάνω και κάτω, ενώ στο διάστημα δεν υπάρχει κάτι τέτοιο. Για παράδειγμα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, δεν υπάρχει τέτοιος προσανατολισμός.
Αυτό σημαίνει πως οι φωτιές δεν έχουν το ίδιο σχήμα στη μικροβαρύτητα, αλλά σχηματίζουν σφαιρικές σταγόνες φλόγας που εξαπλώνονται αργά προς τα έξω και τροφοδοτούνται σχεδόν εξ ολοκλήρου από τα συστήματα εξαερισμού του σταθμού.
Ακόμα και αν κλείσουμε τον εξαερισμό του συστήματος, το πρόβλημα θα παρέμενε το ίδιο πρόβλημα. Η φλόγα θα επιβραδυνόταν, περιμένοντας να ανοίξει ξανά η ροή αέρα, για να αναζωπυρωθεί.
Για καλύτερα αποτελέσματα, η φυσική της φωτιάς πρέπει να δοκιμαστεί στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, για αυτό οι επιστήμονες άναψαν 1500 μικρές φλόγες, ώστε να μελετήσουν πως θα καίνε στο διάστημα.
Όμως, στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, δεν είναι σοφό να ανάψουμε μεγάλες φωτιές, για να δούμε τη συμπεριφορά τους, καθώς κάτι τέτοιο θα μπορούσε να προκαλέσει μεγάλες ζημιές, βάζοντας σε κίνδυνο τη ζωή των αστροναυτών.
Έτσι, η NASA στράφηκε στο παρελθόν στη δοκιμή πυρασφάλειας διαστημοπλοίων, που έγινε σε μια κάψουλα φορτίου Cygnus, που δεν ήταν επανδρωμένη. Το πείραμα στήθηκε στον ISS και στη συνέχεια έπεσε στην ατμόσφαιρα της Γης, όπου και κάηκε όταν τελείωσε το πείραμα.
Σε αυτές τις δοκιμές, οι ερευνητές έβαλαν φωτιά σε μεγάλα φύλλα βαμβακιού και υαλοβάμβακα, όπως επίσης και σε υφάσματα και ακρυλικά. Στη συνέχεια, παρακολουθούν πως εξελίσσεται η φωτιά σε μικροβαρύτητα.
Σε αυτά τα πειράματα ανακάλυψαν μερικές πολύ περίεργες συμπεριφορές της φωτιάς, όπως την εξάπλωσή τους προς την αντίθετη κατεύθυνση από αυτή της ροής αέρα, ενώ ήταν πιο καυτή σε λεπτότερα υλικά.
Από τα δεδομένα καταλαβαίνουμε πως υπάρχουν αποκλείσεις μεταξύ του προτύπου δοκιμών της NAAS, από την πραγματικότητα σε συνθήκες μικροβαρύτητας και διαστήματος.
Έτσι, στράφηκαν στην επόμενη καλύτερη επιλογή – τη δοκιμή πτώσης. Ωστόσο, η παρατήρηση του πώς αντιδρούν οι φλόγες όταν απελευθερώνονται από έναν πύργο πτώσης (5 δευτερόλεπτα έλλειψης βαρύτητας) ή ακόμα και σε μια πτήση παραβολικού αεροπλάνου (25 δευτερόλεπτα έλλειψης βαρύτητας) δεν αρκεί για να μελετήσουμε τη μακροπρόθεσμη ζημιά που μπορούν να προκαλέσουν.
Η NASA ανακάλυψε οργανικές ενώσεις ζωής στον Άρη
Για αυτό η χαμηλότερη βαρύτητα της Σελήνης, είναι ίσως το καλύτερο πεδίο δοκιμών για την μελέτη της δυναμικής της φλόγας στο διάστημα. Για αυτό, θα εκτοξευτεί μια αποστολή Commercial Lunar Payload Service (CLPS), που θα φτάσει στην επιφάνεια της Σελήνης.
Εκεί, ένας αυτόνομός θάλαμος θα ξεκινήσει την καύση τεσσάρων δειγμάτων στερεού καυσίμου, ώστε να δουν πως θα εξελιχθούν οι φλόγες στο 1/6 της βαρύτητας της Γης. Κάτι τέτοιο ήταν αδύνατο να συμβεί στο παρελθόν και με την επιστροφή του ανθρώπου στη Σελήνη, θα μπορούμε να ξεκινήσουμε μια σειρά πειραμάτων. Ο θάλαμος εκεί, θα είναι εξοπλισμένος με κάμερες, ραδιόμετρα και αισθητήρες οξυγόνου, ώστε να παρακολουθήσουν τόσο την φλόγα, όσο και την ατμόσφαιρα γύρω της, σε πραγματικό χρόνο.
Με αυτό τον τρόπο η NASA θέλει να επαληθεύσει την θεωρητική συμπεριφορά της φωτιάς, σε μικροβαρύτητα και να την συγκρίνει με την συμπεριφορά της στο 1G που έχουμε στη Γη. Σε αντίθεση με τα προηγούμενα πειράματα ρίψεων, για την εξομοίωση μικροβαρύτητας, εκεί θα έχουμε πολύ χρόνο για να δούμε όλη την εξέλιξη των φωτιάς.
Προς το παρόν όμως, το κόστος μιας αποστολής αποκλειστικά για την δοκιμή φωτιάς στο διάστημα είναι απαγορευτική. Όμως, όλα δείχνουν πως σύντομα θα βρεθεί λύση για την πραγματοποίηση αυτών των πειραμάτων.
Θα έχει πολύ ενδιαφέρον να δούμε τη συμπεριφορά της φωτιάς στο διάστημα, ώστε να είμαστε σίγουροι πως οι μελλοντικές αποστολές θα είναι ασφαλείς, όπως και οι πιθανές βάσεις με μόνιμή ανθρώπινη παρουσία, που θέλουμε να φτιάξουμε στη Σελήνη. Το να δούμε την φωτιά και τη συμπεριφορά της στη Σελήνη, θα μας δώσει πολύ χρήσιμες πληροφορίες.
Μπορείτε να βρείτε τη δημοσίευση ΕΔΩ.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
