Američka svemirska agencija NASA objavila je plan koji zvuči kao scena iz naučnofantastičnog filma, naučnici namjeravaju zapaliti vatru na površini Mjesec kako bi proučili njeno ponašanje u uslovima smanjene gravitacije. Cilj ovog neobičnog eksperimenta jeste priprema za buduće ljudske misije i povećanje sigurnosti astronauta koji će u narednim godinama ponovo kročiti na Mjesečevo tlo.
Iako mnogi misle da su najveće opasnosti u svemiru vakuum, radijacija ili udari mikrometeorita, vatra je zapravo jedna od najopasnijih prijetnji s kojima se astronauti mogu suočiti. Razlog je jednostavan: u svemiru i na nebeskim tijelima poput Mjeseca, plamen se ponaša potpuno drugačije nego na Zemlji.
Zašto je vatra u svemiru toliko opasna?
Na Zemlji oblik i širenje plamena određuju gravitacija i strujanje zraka. Topli, rjeđi zrak podiže se iznad plamena, dok hladniji zrak bogat kisikom dolazi odozdo i održava sagorijevanje.
U svemiru i na Mjesecu ti uslovi su bitno drugačiji. Budući da je gravitacija na Mjesecu oko šest puta slabija nego na Zemlji, zračne struje kreću se mnogo sporije. To znači da kisik može dovoljno efikasno hraniti plamen, ali ne toliko snažno da ga ugasi.
Naučnici upozoravaju da upravo takvi uslovi mogu biti gotovo idealni za nastanak i širenje požara. Materijali koji na Zemlji teško gore ili se uopće ne smatraju zapaljivim, u svemiru mogu gorjeti znatno duže.
Mjesečeva gravitacija mogla bi biti posebno opasna
U naučnom radu, istraživači ističu da dosadašnji modeli i eksperimenti pokazuju kako bi mjesečeva gravitacija mogla predstavljati veći rizik nego bestežinsko stanje.
Rani dokazi sugeriraju da brzina širenja plamena može dostići maksimum upravo u tim uslovima. Požar u djelimičnoj gravitaciji izvan Zemlje smatra se stvarnom prijetnjom, potencijalno opasnijom nego u bestežinskom stanju, pa čak i opasnijom nego na samoj Zemlji.
To je posebno važno jer će astronauti na Mjesecu boraviti u nastambama i letjelicama ispunjenim kisikom pri pritiscima sličnim onima na Zemlji. U takvom okruženju požar bi predstavljao izuzetno ozbiljnu opasnost.
Prvi eksperiment paljenja vatre na Mjesecu
NASA planira još ove godine lansirati eksperiment pod nazivom „Flammability of Materials on the Moon (FM)“. Riječ je o prvom pokušaju paljenja vatre na površini Mjeseca u historiji čovječanstva.
Četiri uzorka različitih materijala bit će smještena u zatvorenu komoru i poslana na Mjesec u okviru bespilotne misije programa Commercial Lunar Payload Services. Nakon slijetanja, materijali će biti zapaljeni, dok će kamere i senzori detaljno pratiti širenje plamena, potrošnju kisika i druge ključne parametre.
Ovo će ujedno biti i prvi put da će naučnici duže posmatrati veći plamen u svemirskom okruženju.
Zašto dosadašnji testovi nisu dovoljni?
NASA trenutno koristi standard NASA-STD-6001B kako bi provjerila sigurnost materijala za svemirske misije. Test je relativno jednostavan: plamen određene dužine prisloni se na uzorak. Ako vatra napreduje iznad dozvoljene granice ili materijal počne kapati gorućim česticama, uzorak ne prolazi test.
U mikrogravitaciji plamen nema „gore“ i „dolje“. Umjesto klasičnog oblika, formira gotovo sferične oblike koji se polako šire u svim smjerovima.
Kako bi simulirala takve uslove, NASA pali materijale tokom padova s visokih tornjeva ili tokom paraboličnih letova koji kratkotrajno stvaraju stanje slobodnog pada. Problem je što takvi eksperimenti traju svega nekoliko minuta.
Iskustva s Međunarodne svemirske stanice
Astronauti na International Space Station do sada su zapalili više od hiljadu malih plamenova u posebnom istraživačkom uređaju. Ipak, iz sigurnosnih razloga veličina tih požara strogo je ograničena.
Jedan od važnijih eksperimenata bio je projekat Saffire, tokom kojeg su različiti materijali zapaljeni unutar bespilotne teretne kapsule Cygnus spacecraft prije njenog sagorijevanja u Zemljinoj atmosferi.
Rezultati su iznenadili istraživače, plamen se širio suprotno očekivanom smjeru strujanja zraka, a tanji materijali gorjeli su na višim temperaturama nego što se predviđalo.
Upravo su ovi neobični nalazi pokazali koliko je važno detaljnije istražiti ponašanje vatre u uslovima mjesečeve gravitacije.
Ključni korak prema misiji Artemis IV
NASA planira vratiti astronaute na Mjesec 2028. godine u okviru misije Artemis IV. Sigurnost posade pritom je apsolutni prioritet.
Eksperiment FM pružit će izuzetno važne podatke o ponašanju požara na Mjesecu, što će pomoći u dizajniranju sigurnijih svemirskih letjelica, lunarnih modula i budućih baza.
Ako sve prođe prema planu, čovječanstvo bi kasnije ove godine moglo prvi put u historiji zapaliti vatru na drugom nebeskom tijelu – i time možda spasiti živote budućih istraživača svemira.