Пожар на борту космической станции — это катастрофическое событие, угрожающе жизни экипажа. Но сейчас астронавты находятся в большей безопасности, чем десятилетия назад. Все это благодаря исследованиям и стандартам, которые позволили избавиться от легковоспламеняющихся материалов и лучше понять поведение огня в невесомости.
Огонь в космосе ведет себя не так, как на Земле. Отсутствие силы тяжести и конвективных воздушных потоков на космических станциях меняют способ его распространения и затрудняют его тушение. Самый простой способ, конечно, локализировать пожар путем «отключения» кислорода. Но он жизненно необходим для экипажа. Каким образом инженеры проектируют пожаробезопасные жилища для Луны или даже Марса, где пока не побывал ни один человек? И как они изучают воспламеняемость в этих малоизвестных средах?
Проект SoFIE
Проект Solid Fuel Ignition and Extinction (SoFIE) — серия экспериментов, запущенных на борту 17-й миссии Northrop Grumman по доставке грузов на Международную космическую станцию. Она поможет проложить путь к более глубокому пониманию пожаров в космосе. SoFIE будет работать в интегрированной стойке для сжигания топлива, в которой можно безопасно проводить эксперименты по наблюдению за огнем.
«Поскольку NASA планирует создание аванпостов Луне и Марсе, мы должны иметь возможность жить там с минимальным риском. Понимание того, как распространяется пламя и как горят материалы в различных средах, имеет решающее значение для безопасности будущих космонавтов», — объясняет Пол Феркул, научный сотрудник проекта SoFIE в Исследовательском центре NASA им. Гленна в Кливленде.
Эксперименты SoFIE помогут выбрать оптимальные материалы и конструкции для скафандров, кабин и жилых помещений. Они также помогут космическому агентству определить наилучшие способы тушения пожаров или тлеющих материалов в космосе.
«На Земле гравитация оказывает сильное влияние на пламя. Но в условиях пониженной гравитации и в космосе огонь ведет себя непредсказуемо и становится более опасным», — сказал Феркул.
Изучение истинной природы пламени
Уникальная среда микрогравитации на МКС позволяет ученым исследовать истинную природу пламени, изолированного и не измененного силой тяжести. Полученные данные, которые невозможно было бы собрать на Земле, собираются затем применить к математическим моделям для предсказания того, как эти материалы будут гореть в лунной, марсианской или других средах. SoFIE состоит из пяти экспериментов по изучению воспламеняемости плексигласа, тканей на основе хлопка и других материалов, обычно используемых в космических полетах.
Пять экспериментов
- Программа Residence Time Driven Flame Spread исследует распространение пламени с использованием тонких материалов. Изменение толщины тестовых материалов поможет ученым понять, когда огонь разгорится или погаснет.
- «Устройство с узким каналом» будет измерять распространение пламени по толстым плоским поверхностям для проверки воспламеняемости материалов для космических полетов.
- «Предел роста и угасания» будет концентрироваться на росте, затухании и угасании пламени над поверхностью твердой сферы. Это улучшит понимание того, как толстые и круглые материалы нагреваются внутри и как воздушный поток вокруг сферы влияет на распространение пламени.
- «Испытание на воспламенение» должно проводиться в аэродинамической трубе. В ней будет сгорать цилиндрический образец материала, который поможет понять, каким образом будет гореть оборудование на станциях.
- «Исследования воспламеняемости материалов космических кораблей в условиях микрогравитации» позволят сопоставить данные испытаний на воспламеняемость в присутствии земной силы тяжести с данными в условиях вентилируемой микрогравитации.
Ценные данные для пожарной безопасности на Земле
Хотя целью SoFIE является изучение пожарной безопасности космического корабля, данные экспериментов способны помочь улучшить пожарную безопасность на Земле. Они дополнят существующую совокупность знаний, которые могут улучшить скрининговые тесты для оценки пожаробезопасных материалов для дома, офиса, самолета и других целей.
NASA планирует завершить SoFIE до ноября 2025 года. В это время космическое агентство может принимать предложения о дополнительных экспериментах в рамках проекта. Отдел биологических и физических наук Управления научной миссии NASA обеспечивает финансирование SoFIE и связанных с ним исследований.
Напомним, что ранее ракета компании ABL Space Systems взорвалась во время наземных испытаний.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
