خطوة غير مسبوقة.. وكالة ناسا تستعد لإجراء تجربة حرق على سطح القمر

لا تزال الحرائق في الفضاء تشكل أحد أكثر التحديات تعقيدا وخطورة التي تواجه البعثات المأهولة، وكما يشير متخصصو ناسا من مركز غلين ومركز جونسون وجامعة كيس ويسترن ريزيرف ، فإن سلوك الحرائق في ظروف القمر قد يختلف اختلافا كبيرا عن سلوكها على الأرض، مما يستدعي مراجعة معايير السلامة.

لماذا تتصرف النيران بشكل مختلف في الفضاء؟

على الأرض، تدفع الجاذبية الغازات الساخنة إلى الأعلى، حاملة معها الأكسجين النقي إلى قاعدة النار. وهذا ما يشكل الشكل الممتد المميز للهب، وقد يتسبب أحيانا في انطفائه إذا ما تعطل تدفق الهواء.

في بيئات الجاذبية المنخفضة، كما هو الحال على سطح القمر أو محطة الفضاء الدولية، تتغير هذه الآلية، تصبح التيارات أضعف، وتتخذ ألسنة اللهب شكلا كرويا أكثر، وتتلاشى ببطء أكبر، ويمكن أن تستمر لفترة أطول، مدفوعة بالأكسجين المتبقي أو التهوية.

قيود معايير السلامة على الأرض

تستخدم وكالة ناسا حاليًا معيار STD-6001B لاختبار المواد، يتضمن الاختبار تسليط لهب بطول ست بوصات على عينة ومراقبة احتراقها عموديًا، إذا امتد اللهب إلى ما بعد نقطة معينة أو ظهرت قطرات مشتعلة، تعتبر المادة غير مناسبة.

تكمن المشكلة في أن الاختبارات تجرى تحت تأثير جاذبية الأرض وحركة الهواء، أما في الفضاء، فلا يوجد ما يسمى "أعلى" و"أسفل" بشكل واضح، ويعتمد سلوك الهواء واللهب على أنظمة التهوية.

التجارب على محطة الفضاء الدولية وقيودها

أجريت تجارب على الاحتراق المتحكم به بالفعل على متن محطة الفضاء الدولية، تضمنت إحدى هذه التجارب إشعال ما يقرب من 1500 حريق صغير لدراسة ديناميكيات اللهب.

أجرت ناسا أيضاً سلسلة من تجارب سافاير، حيث أشعلت مواد داخل كبسولات الشحن سيغنوس بعد انفصالها عن المحطة، وتم حرق الأقمشة والمواد المركبة لمراقبة سلوك النار في بيئة انعدام الجاذبية.

كانت النتائج غير متوقعة: فقد انتشر اللهب أحيانا عكس اتجاه تدفق الهواء وتصرف بشكل مختلف اعتمادًا على سمك المادة.

تجربة قمرية

تتمثل المرحلة التالية من البحث في مهمة FM2، وهي جزء من برنامج نظام إطلاق الشحنات الفضائية التجارية (CLPS)، وتتمثل الخطة في حرق عينات من المواد الصلبة في حجرة مستقلة على سطح القمر تحت تأثير جاذبيته.

سيقوم الجهاز بتسجيل درجة الحرارة وتركيز الأكسجين ومعايير اللهب في الوقت الفعلي، سيوفر هذا بيانات فريدة عن الاحتراق في ظروف لا يمكن محاكاتها على الأرض.