Den nordamerikanske romfartsorganisasjonen planlegger å skyte opp en enestående enhet for å generere kontrollerte branner på månejorden i 2026. Utstyret vil reise til satellitten med sikte på å brenne prøver av fast brensel. Miljøet har en mye lavere gravitasjonskraft enn jordens. Høypresisjon Sensores vil registrere flammenes oppførsel under prosessen. Oppdraget vil levere de første praktiske dataene om dynamikken til ild på et annet himmellegeme.
Initiativet søker å løse et sentralt problem for habitatteknikk utenfor Terra. Termisk fysikk endres drastisk når den utsettes for bare en sjettedel av planetens tyngdekraft. Å forstå dette fenomenet vil lede utviklingen av sikkerhetsregler for astronauter i Artemis-programmet. Planlegging for fremtidige måneanlegg avhenger direkte av suksessen til disse målingene.
Como vil betjene utstyret på månens overflate
Prosjektet mottok den tekniske nomenklaturen til Flammability av Materials på Moon, kjent under akronymet FM2. Grunnlaget for forsøket er et fullstendig isolert brennkammer. Systemet vil reise ombord på en ubemannet kommersiell lander. Operasjonen er en del av Estados Unidos-byråets program for godstjenester. Staten leier inn private selskaper til å transportere vitenskapelige instrumenter.
Enheten vil utføre tenningssekvensen automatisk etter berøring av bakken. Den hermetiske lukkingen av strukturen forhindrer enhver forurensning fra det ytre miljøet. Testen består av sekvensiell brenning av fire prøver av forskjellige materialer. Cada-klumpen har en nøyaktig tetthet. Den kjemiske sammensetningen varierer også for å utvide databasen.
Informasjonsfangst vil skje samtidig gjennom et sett med interne instrumenter. Eksperimentstrukturen inneholder følgende måleutstyr:
- Høyhastighets Câmeras rettet mot visuell registrering av brann.
- Radiômetros justert for å beregne den termiske intensiteten til forbrenningen.
- Sensores fokuserte på å overvåke oksygenforbruk.
Essa teknologisk montering sikrer flere minutter med uavbrutt flammeanalyse. Simulações laget i Terra med parabolske flyvninger tilbyr bare noen få sekunders mikrogravitasjon. Den forlengede tiden av månetesten representerer et enormt metodologisk fremskritt. Forskere vil kunne observere hele syklusen fra gnist til utryddelse.
Oppførselen til flammer under påvirkning av 16% tyngdekraft
Gravitasjonskraft definerer måten brann overlever og sprer seg gjennom et lukket rom. Den varme luften som genereres ved forbrenning stiger raskt i Terra på grunn av konveksjon. Den kontinuerlige bevegelsen danner en luftstrøm. Esse flow trekker nytt oksygen til bunnen av flammen. De samme mekanikkene kan også flytte varmen bort og slukke brannen plutselig.
Det fysiske landskapet gjennomgår en radikal transformasjon i månemiljøet. Den lokale tyngdekraften på 16 % får de oppvarmede gassene til å stige ekstremt sakte. Oksygentilførselen ved bunnen av brannen forblir stabil i en lengre periode. Essa regularitet endrer brannens levetid fullstendig.
Materiais evaluert som trygt på planeten vår kan generere enorme risikoer under Lua-forhold. En polymer som raskt vil gå ut i Terra får evnen til å brenne i lange minutter i verdensrommet. Fraværet av sterk konveksjon skaper et område med vedvarende forbrenning. Den utstrålte varmen treffer nærliggende vegger med større kraft.
Tidligere Experimentos i jordbane og Saffire-prosjektet
Luftfartsingeniører har allerede en omfattende katalog i brann i mikrogravitasjonsområder. Estação Espacial Internacional har vært vert for mer enn 1500 småskala kontrollerte tenninger de siste tiårene. Opptakene viste at flammene får en sfærisk form når det ikke er tyngdekraft for å lede gassene. Brenningen skjer likt på alle sider.
Det mekaniske ventilasjonssystemet fungerer som hovedmotoren for branner i bane. Avbruddet i luftsirkulasjonen stopper spredningen av flammene nesten umiddelbart. Spontan gjentenning utgjør fortsatt en reell fare selv uten oksygentilførsel. Glødene holder på nok varme til å starte brannen igjen hvis ventilasjonen kommer tilbake.
Saffire-prosjektet representerte en annen grunnleggende fase i denne vitenskapelige forskningen. Initiativet brukte engangslasteskip til å brenne akrylplater og tekstiler i større størrelser. Resultatene viste at brann kan utvikle seg mot luftstrømmen i visse materialer. Folhas tynner brent med større aggressivitet enn beregnet av datamaskiner.
Mudança om sikkerhetsprotokoller for bemannede oppdrag
Romindustrien baserer sine sikkerhetsregler på vurderinger gjort under alvorlighetsgraden av Terra. Den gjeldende tekniske standarden definerer godkjenningskriteriene for komponenter som brukes i oppdrag som involverer mennesker. Prosedyren utsetter en oppreist prøve for en seks-tommers flamme. Kontrollen foregår inne i laboratorier med kontrollert miljø.
Materialet klarer ikke testen hvis brannen overskrider grensemerket eller hvis det frigjør brennende deler. Essa-direktivet beskyttet mannskaper under mange år med operasjoner med lav bane. Den definitive returen til Lua krever en fullstendig oppdatering av disse parameterne. Endringen i fysikk krever helt nye analysekriterier.
Dataene som samles inn av FM2-modulen skal brukes til å justere romfartsorganisasjonens matematiske modeller. Forskere søker å skape en kobling mellom terrestriske tester og virkeligheten av brann i rommet. Å forstå delvis gravitasjon løser en feil i gjeldende ingeniørhåndbøker. De nye grensene vil lede valget av varmeisolasjon og romdrakter.
Prevenção av ulykker i fremtidige installasjoner av Artemis-programmet
Konstruksjonen av faste baser krever absolutt kontroll over farene ved det indre miljøet. En brann inne i en trykkmodul er en av de verste truslene mot et astronautteam. Den kunstige atmosfæren i anleggene holder oksygennivået strengt regulert. Qualquer endring i gassblandingen påvirker graden av brennbarhet i rommet.
Lagenes tid på overflaten vil øke i de neste fasene av Artemis-programmet. Den lange varigheten av turene øker sannsynligheten for ulykker med kortslutning i strømpaneler. Det nøyaktige valget av byggematerialer fungerer som hovedforsvaret. Forebygging i strukturen eliminerer behovet for tunge brannslokkingssystemer.
Profissionais fra Glenn- og Johnson-sentrene leder den tekniske utviklingen av instrumentene. Case Western Reserve University deltar i konsortiet med analyse av rådata. Telemetripakkene vil ankomme Terra kort tid etter at brenningen av de fire prøvene i månejorden er fullført. Kryssreferanser av denne informasjonen vil etablere produksjonsregler for hele forsyningskjeden for romutforskning.
