ناسا برای سنجش امنیت سفر به اعماق فضا، در سطح ماه آتش به پا میکند
Zoomit: ناسا رفتار خطرناک شعله های آتش را در گرانش کم برای اطمینان از ایمنی فضانوردان با آزمایش FM2 و ایجاد آتش سوزی عمدی در ماه بررسی می کند.
برای اواخر سال جاری، آژانس فضایی ناسا آزمایش هیجان انگیزی را آماده کرده است که ممکن است در نگاه اول هشدار دهنده به نظر برسد: ایجاد آتش سوزی عمدی در سطح ماه. این پروژه تحقیقاتی اولین تلاش انسان برای مطالعه رفتار احتراق در یک جرم آسمانی دیگر است.
ایمنی آتش سوزی همیشه یکی از اولویت های حیاتی در ماموریت های فضایی بوده است. مهندسان ناسا قبل از پرتاب هر فضاپیما، تمام مواد مورد استفاده در بدنه و تجهیزات را از نظر قابلیت اشتعال بررسی می کنند. با این حال، یک چالش جدی در این مسیر وجود دارد; تمام آزمایشهای کنونی تحت شرایط گرانش زمین انجام میشود، در حالی که تحقیقات نظری نشان میدهد که رفتار شعله در محیطهایی با گرانش متفاوت بهطور چشمگیری تغییر میکند.
آزمایشهای قبلی در زمینه گرانش یا بیوزنی ثابت کردهاند که حداکثر قابلیت اشتعال مواد لزوماً در گرانش استاندارد زمین رخ نمیدهد. ناسا در مقاله ای جدید توضیح می دهد که ماده ای که به سختی روی زمین مشتعل می شود، ممکن است در اثر گرانش ضعیف ماه کاملاً قابل اشتعال شود.
در واقع، مکانیسم ورود اکسیژن به پایه شعله که ناشی از جریان های شناوری است، هنوز در گرانش ماه وجود دارد، اما با سرعت کمتری. این کندی جریان باعث می شود که واکنش های شیمیایی زمان کافی برای گرم کردن هوای خنک ورودی داشته باشند و شعله پایدار بماند.
سناریوی دیگری که دانشمندان را نگران می کند، رفتار مواد در بی وزنی مطلق است. برخی از موادی که هرگز روی زمین نمی سوزند، در محیط ریزگرانشی تنها با وزش جریان هوا بسیار ضعیف مشتعل می شوند. اگرچه شعله در این شرایط کوچک است، اما حضور آن در یک فضاپیمای بسته می تواند به یک فاجعه تمام عیار ختم شود.
دستیابی به شرایط شبیه سازی شده گرانش ضعیف روی زمین یک فرآیند پیچیده و محدود است. دانشمندان معمولا از برج های سقوط آزاد یا هواپیماهای بدون وزن استفاده می کنند. در برخی از آزمایشات خلاقانه، گرانش متغیر (بین صفر تا 1.5 برابر زمین) با پرتاب یک سانتریفیوژ چرخان از بالای برج آزمایش شده است. با این حال، همه این روشها محدود به زمان هستند و به دانشمندان اجازه نمیدهند تا چگونگی رشد کامل شعله را در طول زمان مشاهده کنند.
ایستگاه فضایی بین المللی نیز با وجود فراهم آوردن محیطی مناسب، محدودیت های خاص خود را دارد. سانتریفیوژهای این ایستگاه دارای شعاع چرخش کمی هستند که باعث ایجاد اثر کوریولیس می شود. یک پدیده فیزیکی که ابهام و پیچیدگی محاسباتی را به تجزیه و تحلیل داده های احتراق اضافه می کند.
به گفته IFLScience، آزمایش “اشتعال پذیری مواد در ماه” که با نام اختصاری FM2 شناخته می شود، پاسخ نهایی به همه عدم قطعیت ها است. این پروژه که برای اواخر سال 2026 برنامه ریزی شده است، چهار نمونه سوخت جامد را در گرانش واقعی ماه شلیک می کند. دوربینهای تعبیهشده در محفظه آزمایش، انتشار شعله را با دقت بالایی ثبت میکنند تا بتوان مدلهای ریاضی احتراق در گرانش ضعیف را بر اساس دادههای واقعی بازبینی کرد.
سوابق تاریخی نشان می دهد که آتش در فضا یک دشمن فرضی نیست. جدی ترین حادثه در فوریه 1997 در ایستگاه فضایی میر رخ داد. که در آن نقص در سیستم تولید اکسیژن باعث آتش سوزی گسترده و قطع دسترسی به غلاف های فرار سایوز شد.
رینهولد اوالد، فضانورد ESA آن لحظات را اینگونه توصیف می کند: دود و بخار آنقدر غلیظ بود که حتی جلوی خود را هم نمی دیدیم و در آن لحظه فکر نمی کردم ماموریت ادامه پیدا کند. با این حال، خدمه در نهایت موفق به مهار آتش شدند.
نتایج تحقیقات ناسا که در کنفرانس علوم قمری و سیارهای 2026 ارائه شد، سنگ بنای ایمنی در ماموریتهای بلندمدت آرتمیس و سکونتگاههای انسانی آینده روی قمر زمین خواهد بود. درک دقیق رفتار مواد در برابر گرما تنها راه جلوگیری از شگفتی های مرگبار در اعماق فضا است.
