NASA szykuje eksperyment z ogniem w warunkach księżycowych. Celem nie jest pieczenie kiełbasek, ale bezpieczeństwo przyszłych załóg i habitatów.
NASA nie chce rozpalić ognia na Księżycu dla efektu wizualnego ani po to, by po prostu zrobić kosmiczne widowisko. Chodzi o jeden z najbardziej przyziemnych, a jednocześnie najgroźniejszych problemów każdej załogowej misji: pożar w zamkniętym środowisku. Agencja planuje eksperyment, który ma sprawdzić, jak płomienie zachowują się w warunkach księżycowych i jak palą się tam różne materiały. Zanim ludzie zamieszkają na powierzchni Srebrnego Globu, trzeba wiedzieć, co stanie się, jeżeli w habitatcie, pojeździe albo module logistycznym pojawi się ogień.
Astronauci nie będą sobie piekli kiełbasek na Księżycu
NASA nie zamierza rozpalać otwartego ognia bezpośrednio na powierzchni Księżyca, jak moglibyśmy sobie to w pierwszej chwili wyobrażać. Plan agencji zakłada przeprowadzenie szczegółowych testów w specjalnej komorze na pokładzie misji księżycowej, gdzie będzie można bezpiecznie podpalać próbki materiałów i śledzić rozwój płomieni przy użyciu kamer oraz czujników. Tylko taki układ ma tak naprawdę sens, bo chodzi o naukę zachowania ognia, a nie o ryzykowną demonstrację w otwartym środowisku.
Naukowcy nie zamierzają badać zachowania ognia w jałowej próżni na powierzchni Księżyca, ponieważ zaprószenie tam iskry jest po prostu fizycznie niemożliwe. Prawdziwym, znacznie mroczniejszym celem tego projektu jest zasymulowanie najgorszego scenariusza, z jakim mogą zmierzyć się przyszli pionierzy.
Badacze chcą w ściśle kontrolowanych warunkach sprawdzić, jak płomienie będą pełznąć, rozwijać się i pochłaniać tlen w specyficznej, ułamkowej grawitacji Srebrnego Globu. Chodzi o to, by dokładnie zrozumieć morderczą dynamikę pożaru, który pewnego dnia może wybuchnąć wewnątrz szczelnie zamkniętych stacji mieszkalnych lub hermetycznych łazików.
Chodzi przede wszystkim o bezpieczeństwo załóg
W eksperymencie chodzi tak naprawdę o bezpieczeństwo przyszłych załóg programu Artemis i późniejszych misji. Każdy pożar w kosmosie to zdarzenie krytyczne, bo załoga ma bardzo ograniczoną przestrzeń do ucieczki, a systemy podtrzymywania życia są jednocześnie środowiskiem, które może ogień wzmacniać albo zmieniać jego przebieg.
Na Ziemi wiemy intuicyjnie, jak zachowuje się płomień: unosi się ku górze, zasysa tlen od dołu, wydłuża się i tworzy dobrze znany kształt. W kosmosie to już nie działa w ten sam sposób. W mikrograwitacji płomienie mogą przyjmować bardziej kuliste formy i inaczej rozprowadzać ciepło. A Księżyc to jeszcze inny przypadek, bo nie mamy tam ani ziemskiej grawitacji, ani stanu nieważkości. To właśnie dlatego NASA chce przetestować taki scenariusz osobno, zamiast zakładać, iż wystarczą dane z Ziemi lub ISS.
NASA ma już za sobą podobne kosmiczne eksperymenty z ogniem
To nie jest pierwszy raz, gdy agencja interesuje się ogniem poza Ziemią. NASA prowadziła już badania z serii Saffire, realizowane na pokładach statków towarowych Cygnus po ich odłączeniu od Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Były to jedne z najważniejszych eksperymentów dotyczących pożarów w kosmosie, bo pozwalały celowo rozpalać większe płomienie z dala od astronautów i analizować, jak ogień rozprzestrzenia się w mikrograwitacji.
Wnioski z tych badań były bardzo istotne, ponieważ pokazały, iż pożar w kosmosie nie musi zachowywać się tak, jak podpowiada nasze ziemskie doświadczenie. Część materiałów potrafi płonąć dłużej, a rozchodzenie się płomienia może przebiegać w sposób mniej intuicyjny niż na Ziemi. To właśnie te doświadczenia stworzyły naukowe tło dla kolejnego kroku, czyli przejścia od badań w mikrograwitacji do środowiska częściowej grawitacji Księżyca.
Księżyc to zupełnie inna fizyka płomienia
Księżycowa grawitacja jest około 6 razy słabsza niż ziemska. To oznacza, iż transport ciepła, ruch gazów i dopływ tlenu do płomienia będą przebiegały inaczej niż na Ziemi, ale też inaczej niż na ISS. Płomień może mieć więc inny kształt, inną temperaturę, inne tempo spalania i inną zdolność rozprzestrzeniania się po materiałach konstrukcyjnych.
Z punktu widzenia inżynierów projektujących misje załogowe jest to wiedza absolutnie bezcenna. jeżeli NASA myśli o trwałej kolonizacji i zamierza stawiać na Księżycu hermetyczne habitaty, śluzy, magazyny, łaziki oraz rozbudowane instalacje energetyczne, nie może ograniczać się wyłącznie do testowania lekkich i wytrzymałych materiałów budowlanych.
Agencja kosmiczna musi wiedzieć z ogromną dokładnością, co dokładnie się wydarzy, gdy w plątaninie kabli dojdzie do nagłego zwarcia, wycieku paliwa czy niekontrolowanego zapłonu. Dopiero takie twarde dane z powodzeniem zaprojektować zbrojone na wypadek pożaru wnętrza, wykuć bezbłędne procedury ratunkowe i stworzyć systemy gaśnicze, które nie zawiodą w chwili najwyższej próby.
