U mikrogravitaciji plamen ne „ide gore“ već formira sferične kugle koje zrače toplotu i šire požar u svim pravcima, što komplikuje detekciju i gašenje. Tim evropskih naučnika je dobio 14 miliona evra za program Firespace kako bi razvio akustične metode gašenja, bolje senzore, retardante i simulacije. Testovi uključuju parabolične letove (~22 s) i raketu koja će obezbediti oko 6 minuta mikrogravitacije; Airbus gradi raketu iz Švedske.
Požar u svemiru: zašto plamen postaje 'kugla vatre' i kako ga gasiti
The command module of the Apollo 1 spacecraft after a fire killed all three crew members during a ground-based test (HO)(HO/NASA/AFP)
Kada u svemirskom brodu ili na međunarodnoj svemirskoj stanici izbije požar, on se ponaša drastično drugačije nego na Zemlji. U uslovima male gravitacije plamen ne „ide gore“ već formira sferične, gotovo samostalno zračeće strukture koje šire toplotu u svim pravcima — zbog čega ga je teže detektovati i ugasiti.
Sterilni primeri iz istorije i bezbednosne lekcije
Opasnost požara u svemiru podseća na tragediju misije Apollo 1 iz 1967. godine, kada je tokom zemaljske provere izbio fatalan požar u kabini. Nakon te nesreće standardi za sastav vazduha u kabinama promenjeni su tako da se koristi 21% kiseonika — isto kao i na Zemlji — kako bi se smanjio rizik od zapaljenja.
Zašto plamen izgleda drugačije u mikrogravitaciji
Na Zemlji toplotni uzgon uzrokuje da topliji vazduh i dim rastu, oblikujući uobičajeni plamen sa fitilja. U uslovima niže gravitacije taj protok izostaje: toplota i gasovi ostaju lokalizovani i formiraju gotovo savršenu kuglu plamena koja zrači toplotu u svim smerovima. Takav plamen može brže da prenese toplotu na okolne zapaljive materijale i stvara gust dim koji otežava vidljivost i rad senzora.
Firespace: kako prigušiti plamen u svemiru
Tim evropskih istraživača, finansiran grantom Evropskog istraživačkog saveta u okviru programa Firespace, radi na praktičnim rešenjima za gašenje i praćenje požara u niskogravitacionim uslovima. Glavni pravci rada su:
Akustično gašenje: Guillaume Legros testira upotrebu zvučnih talasa za gušenje plamena — metoda koja je već isprobana tokom paraboličnih letova od oko 22 sekunde mikrogravitacije.
Retardanti i materijali: Serge Bourbigot ispituje hemijska sredstva i materijale otporne na paljenje, ali u mikrogravitaciji dim i raspodela čestica ponašaju se drugačije, što menja efikasnost poznatih formulacija.
Senzori i praćenje: Florian Meyer razvija osetljive senzore za precizno praćenje temperature i dinamike požara u zatvorenim prostorima.
Numeričke simulacije: Bart Merci pravi digitalne modele koji predviđaju širenje plamena u uslovima smanjene gravitacije.
Planovi za testiranje: parabolični letovi i raketa sa šest minuta mikrogravitacije
Da bi svoje teorije proverili u praksi, naučnici koriste parabolične letove (oko 22 sekunde bezgravitacije po paraboli) i planiraju lansiranje specijalne rakete koja će obezbediti približno šest minuta mikrogravitacije za eksperimentalne testove. Evropski proizvođač Airbus gradi raketu koja bi trebalo da poleti sa severa Švedske u naredne četiri godine.
Za projekat Firespace četvorica naučnika dobili su 14 miliona evra (oko 16 miliona dolara), što treba da finansira istraživanja narednih šest godina.
Šta to znači za buduće misije
NASA je nedavno preporučila povećanje udela kiseonika u novim letelicama do 35% kako bi se smanjio potreban pritisak u kabini i time olakšala konstrukcija i smanjili troškovi lansiranja — ali viši procenat kiseonika povećava i rizik od zapaljenja. Zato su bolji sistemi detekcije, nove metode gašenja i sigurniji materijali ključni za buduće misije na Mesec, Mars i dalje u svemir.
Zaključak: Razumevanje ponašanja plamena u mikrogravitaciji nije samo akademsko pitanje — to je pitanje bezbednosti svake posade koja će provoditi duže misije izvan Zemljine orbite.
Pomozite nam da budemo bolji.
