Для будущих пилотируемых миссий есть одна опасность, которая особенно тревожит специалистов: пожар. На Земле мы хорошо понимаем, как ведет себя пламя. Но на Луне все может оказаться иначе.
Исследователи из NASA Glenn Research Center, Johnson Space Center и Case Western Reserve University описали план эксперимента, который должен проверить воспламеняемость материалов прямо на поверхности Луны.
На Земле горячие газы поднимаются вверх из-за гравитации. Это подтягивает к основанию пламени свежий кислород. Иногда, если материал горит плохо, поток газов может даже погасить огонь. Такое явление называют «blowoff».
На Луне поток тоже есть, но он намного медленнее. Из-за этого кислород может постоянно поступать к пламени, а движение паров при этом не становится достаточно быстрым, чтобы огонь сам погас. Проще говоря, материал, который на Земле не считается по-настоящему горючим, на Луне может гореть очень долго.
Для будущих лунных баз это серьезный риск. Никто не хочет столкнуться с пожаром внутри жилого модуля, поэтому NASA нужно заранее понять, какие материалы безопасны, а какие нет.
Сейчас для проверки воспламеняемости используется стандарт NASA-STD-6001B. В тесте шестидюймовое пламя подносят к нижней части вертикально закрепленного материала. Если он прогорает выше шести дюймов или с него падают горящие частицы, материал тест не проходит. Но проблема в том, что испытание проводится на Земле.
В космосе огонь ведет себя иначе. На Международной космической станции пламя не тянется вверх, а превращается в медленно растущий шар. Его поведение сильно зависит от вентиляции. Если просто выключить вентиляторы, это тоже не решит проблему: материал может тлеть и снова вспыхнуть, когда поток воздуха вернется.
NASA уже изучало крупные пожары в беспилотных капсулах Cygnus в рамках экспериментов Saffire. Там ученые поджигали образцы хлопка, стекловолокна, ткани и акрила. Оказалось, что пламя в микрогравитации может вести себя странно: иногда распространяться против потока воздуха и сильнее нагревать тонкие материалы.
Теперь следующим шагом станет эксперимент FM2 — Flammability of Materials on the Moon. Его планируют отправить на Луну в рамках миссии Commercial Lunar Payload Service. В автономной камере сожгут четыре образца твердого топлива в условиях длительной лунной гравитации. За процессом будут следить камеры, радиометры и датчики кислорода.
Главное преимущество такого теста — минуты наблюдений вместо нескольких секунд, как в башнях свободного падения или на параболических полетах. Это даст NASA первые реальные данные о том, как огонь ведет себя в среде, где могут появиться будущие лунные базы.
