Ученые предостерегают: поведение огня на Луне может отличаться от его поведения на Земле. Это создает новые угрозы для будущих пилотируемых полетов и лунных станций.
Специалисты NASA планируют организовать пожар на поверхности Луны. Они намерены исследовать, как будет вести себя пламя на спутнике Земли.
Инженеры, работающие над космическими проектами, все чаще рассматривают пожар как одну из наиболее серьезных угроз для будущих пилотируемых экспедиций на Луну. Новые расчеты и эксперименты показывают, что в условиях низкой гравитации и замкнутых систем жизнеобеспечения огонь может вести себя иначе, чем на Земле, что усложняет его контроль.
Пламя и космос
На Земле огонь поднимается вверх благодаря конвекции — горячий воздух поднимается, а холодный опускается. В условиях микрогравитации нет четкого «верха» и «низа», поэтому пламя формирует почти сферические языки и распространяется медленно, но стабильно. В таких условиях вентиляционные системы становятся основным источником кислорода, фактически поддерживая горение.
Даже отключение вентиляции не гарантирует безопасность: материалы могут тлеть, а затем вновь воспламеняться при восстановлении воздушного потока. Это создает риск скрытых очагов, особенно в замкнутых модулях лунной базы.
Чтобы понять, как ведут себя материалы в космосе, NASA уже проводило серию экспериментов Saffire — огонь поджигали внутри грузовых кораблей Cygnus после их отстыковки от Международной космической станции (МКС). В ходе тестов изучали горение тканей, композитов и акрила в условиях невесомости. Эти данные помогают оценить риски для будущих миссий на Луну и Марс. Гравитация на Луне составляет примерно 16,6% (1/6) от земной, а на Марсе — около 38% (0,38 g).
Единственный зарегистрированный пожар в истории космонавтики произошел 23 февраля 1997 года на станции «Мир». Загорелась неисправная кислородная шашка. Пожар был быстро потушен, однако находившиеся на станции шесть человек (четверо россиян, немец и американец) были вынуждены несколько дней носить респираторы — воздух был загрязнен продуктами горения.
Испытания для лунных миссий
Специалисты отмечают, что стандартные тесты на горючесть материалов, проводимые на Земле, не полностью отражают реальную ситуацию в космосе. Поэтому рассматривается возможность проведения специальных экспериментов непосредственно на Луне, где сочетание низкой гравитации, разреженной атмосферы и замкнутых модулей может изменить поведение огня.
Такие исследования особенно актуальны на фоне планов по созданию долговременных баз на Луне. Даже небольшой пожар в герметичном модуле может быстро привести к утечке кислорода, выделению токсичных газов и повреждению критически важных систем жизнеобеспечения.
Дополнительные опасности
Частицы лунной пыли имеют острые края и легко прилипают к поверхностям, повреждая оборудование — это может увеличить вероятность воспламенения и затруднять тушение пожара.
Эксперименты NASA продемонстрировали, что в условиях невесомости пламя может существовать дольше и распространяться незаметно, поскольку отсутствует привычная турбулентность воздуха. Некоторые материалы на орбите не горят открытым пламенем, а переходят в длительное тление, которое труднее зафиксировать датчиками.
Исследователи считают, что понимание физики огня на Луне необходимо для разработки новых стандартов безопасности, включая выбор материалов, проектирование систем вентиляции и методы обнаружения и тушения пожаров.
В статье подчеркивается, что одной из наиболее разумных стратегий является проведение специальных испытаний до начала пилотируемых миссий, так как открытое пламя в обитаемых модулях представляет собой слишком большой риск. В качестве альтернативы предлагается проводить эксперименты в автономных отсеках или на беспилотных платформах.