Пожежа в космосі — це катастрофічна подія, що загрожує життю екіпажу. Але зараз астронавти перебувають у більшій безпеці, ніж десятиліття тому. Все завдяки дослідженням і стандартам, які дозволили позбавитися легкозаймистих матеріалів і краще зрозуміти поведінку вогню в невагомості.
Вогонь у космосі поводиться інакше, ніж Землі. Відсутність сили тяжіння та конвективних повітряних потоків на космічних станціях змінюють спосіб його поширення та ускладнюють його гасіння. Простий спосіб, звісно, полягає в локалізації пожежі шляхом «відключення» кисню. Але він життєво потрібний для екіпажу. Яким чином інженери проектують пожежобезпечні житла для Місяця чи навіть Марса, де ще не побувала жодна людина? І як вони вивчають займистість у цих маловідомих середовищах?
Експеримент SoFIE
Solid Fuel Ignition and Extinction (SoFIE) — серія експериментів, запущених у ході 17-ї місії Northrop Grumman з доставки вантажів на Міжнародну космічну станцію. Вона допоможе прокласти шлях до глибшого розуміння пожеж у космосі. SoFIE буде працювати в інтегрованій стійці для спалювання палива на станції, де можна безпечно проводити експерименти зі спостереження за вогнем.
«Оскільки NASA планують створення аванпостів на Місяці та Марсі, ми повинні мати можливість жити там із мінімальним ризиком. Розуміння того, як поширюється полум’я та як горять матеріали у різних середовищах, має вирішальне значення для безпеки майбутніх космонавтів», — пояснює Пол Феркул, науковий співробітник проекту SoFIE у Дослідницькому центрі NASA ім. Гленна у Клівленді.
SoFIE допоможе NASA вибрати матеріали та конструкції для скафандрів, кабін і житлових приміщень. Експерименти також допоможуть космічному агентству визначити найкращі способи гасіння пожеж або тліючих матеріалів у космосі.
«На Землі гравітація дуже впливає на полум’я. Але в умовах зниженої гравітації в космосі вогонь поводиться непередбачувано і стає небезпечнішим», — сказав Феркул.
Вивчення істинної природи полум’я
Унікальне середовище мікрогравітації на МКС дозволяє вченим вивчати справжню природу полум’я, ізольованого та не зміненого силою тяжіння. Отримані дані, які неможливо було б зібрати на Землі, можна застосувати до математичних моделей для передбачення того, як ці матеріали горітимуть у місячному, марсіанському або інших середовищах. SoFIE складається з п’яти експериментів з вивчення займистості плексигласу, а також тканин на основі бавовни та інших матеріалів, які зазвичай використовуються в космічних польотах.
П’ять експериментів
- Програма Residence Time Driven Flame Spread вивчає поширення полум’я з використанням тонких матеріалів. Зміна товщини тестових матеріалів допоможе вченим зрозуміти, коли вогонь розгориться чи згасне.
- «Пристрій із вузьким каналом» вимірюватиме поширення полум’я по товстих пласких поверхнях для перевірки займистості матеріалів для космічних польотів.
- «Межа зростання та згасання» буде концентруватися на зростанні, затуханні та згасанні полум’я над поверхнею твердої сфери. Це покращить розуміння того, як товсті та круглі матеріали нагріваються всередині та як повітряний потік навколо сфери впливає на поширення полум’я.
- «Випробування на займання» буде проводитися в аеродинамічній трубі. У ній згорятиме циліндричний зразок матеріалу, що допоможе зрозуміти, яким чином горітиме обладнання на станціях.
- «Дослідження займистості матеріалів космічних кораблів в умовах мікрогравітації» дозволить зіставити дані випробувань на займистість у присутності земної сили тяжіння з даними в умовах вентильованої мікрогравітації.
Цінні дані для пожежної безпеки на Землі
Хоча метою SoFIE є вивчення пожежної безпеки космічного корабля, дані експериментів здатні допомогти покращити пожежну безпеку на Землі. Ці дані доповнять існуючу сукупність знань, які можуть покращити скринінгові тести для оцінки пожежобезпечних матеріалів для дому, офісу, літака чи інших цілей.
NASA планує завершити SoFIE до листопада 2025 року. У цей час космічне агентство прийматиме пропозиції щодо додаткових експериментів у межах проєкту. Відділ біологічних і фізичних наук Управління наукової місії NASA забезпечує фінансування експерименту та пов’язаних із ним досліджень.
За матеріалами Sci Tech Daily.
Раніше ракета компанії ABL Space Systems вибухнула під час наземних випробувань.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
