Američka svemirska agencija NASA objavila je plan koji zvuči kao prizor iz znanstvenofantastičnog filma – znanstvenici namjeravaju zapaliti vatru na površini Mjeseca kako bi proučili njezino ponašanje u uvjetima smanjene gravitacije. Cilj ovog neobičnog eksperimenta jest priprema za buduće ljudske misije i povećanje sigurnosti astronauta koji će u nadolazećim godinama ponovno kročiti na Mjesečevo tlo.

Iako bi mnogi pomislili da su najveće opasnosti u svemiru vakuum, radijacija ili udari mikrometeorita, vatra je zapravo jedna od najstrašnijih prijetnji s kojima se astronauti mogu suočiti. Razlog je jednostavan: u svemiru i na nebeskim tijelima poput Mjeseca, plamen se ponaša potpuno drukčije nego na Zemlji.

Zašto je vatra u svemiru toliko opasna?

Na Zemlji oblik i širenje plamena određuju gravitacija i strujanje zraka. Topli, rjeđi zrak podiže se iznad plamena, dok hladniji zrak bogat kisikom pritječe odozdo i održava izgaranje.

U svemiru i na Mjesecu ti su uvjeti bitno drukčiji. Budući da je gravitacija na Mjesecu oko šest puta slabija nego na Zemlji, zračne struje kreću se mnogo sporije. To znači da kisik može dovoljno učinkovito hraniti plamen, ali ne toliko snažno da ga ugasi.

Znanstvenici upozoravaju da upravo takvi uvjeti mogu biti gotovo idealni za nastanak i širenje požara. Materijali koji na Zemlji teško gore ili se uopće ne smatraju zapaljivima, u svemiru mogu gorjeti znatno dulje.

Mjesečeva gravitacija mogla bi biti posebno opasna

U znanstvenom radu, dr. Paul Ferkul iz NASA-inog Glenn Research Centra i njegovi suradnici ističu da dosadašnji numerički modeli i eksperimenti pokazuju kako bi mjesečeva gravitacija mogla predstavljati veći rizik od bestežinskog stanja.

"Rani numerički i eksperimentalni dokazi sugerirali su da bi mjesečeva gravitacija mogla biti opasnija, budući da brzina širenja plamena doseže vrhunac upravo u tim uvjetima", navode autori.

Dodaju i da je "požar u djelomičnoj gravitaciji izvan Zemlje stvarna prijetnja, koja bi mogla biti znatno opasnija nego u bestežinskom stanju, a potencijalno čak i opasnija nego na Zemlji".

To je posebno važno jer će astronauti na Mjesecu boraviti u nastambama i letjelicama ispunjenima kisikom pri tlakovima sličnima onima na Zemlji. U takvom okruženju požar bi predstavljao iznimno ozbiljnu opasnost.

Prvi eksperiment paljenja vatre na Mjesecu

NASA planira još ove godine lansirati eksperiment nazvan Flammability of Materials on the Moon (FM). Riječ je o prvom pokušaju paljenja vatre na površini Mjeseca u povijesti čovječanstva.

Četiri uzorka različitih materijala bit će smještena u zapečaćenu komoru i poslana na Mjesec u sklopu bespilotne misije programa Commercial Lunar Payload Services. Nakon slijetanja, materijali će biti zapaljeni, dok će kamere i senzori detaljno pratiti širenje plamena, potrošnju kisika i ostale ključne parametre.

Ovo će ujedno biti i prvi put da će znanstvenici moći dulje promatrati veliki plamen u svemirskom okruženju.

Zašto dosadašnji testovi nisu dovoljni?

NASA trenutno koristi standard NASA-STD-6001B kako bi provjerila sigurnost materijala za svemirske misije. Test je relativno jednostavan: plamen dužine šest inča prisloni se na dno uzorka. Ako vatra napreduje više od šest inča ili materijal počne kapati gorućim česticama, uzorak ne prolazi.

U mikrogravitaciji plamen nema "gore" i "dolje". Umjesto klasičnog plamena kakvog poznajemo na Zemlji, formira gotovo sferične nakupine koje se polako šire u svim smjerovima.

Kako bi simulirala takve uvjete, NASA pali materijale tijekom padova s visokih tornjeva ili na paraboličnim letovima, koji na kratko stvaraju stanje slobodnog pada. Problem je što takvi eksperimenti traju tek nekoliko minuta.

Iskustva s Međunarodne svemirske postaje

Astronauti na International Space Station dosad su zapalili više od tisuću sićušnih plamenova u uređaju Combustion Integrated Rack. Ipak, iz sigurnosnih razloga veličina tih požara strogo je ograničena.

Jedan od najvažnijih NASA-inih eksperimenata bio je projekt Saffire, tijekom kojeg su listovi pamuka, stakloplastike i akrila zapaljeni unutar bespilotne teretne kapsule Cygnus spacecraft prije njezina sagorijevanja u Zemljinoj atmosferi.

Rezultati su iznenadili i same istraživače. Plamen se širio suprotno od očekivanog smjera strujanja zraka, a tanji materijali gorjeli su na višim temperaturama nego što se predviđalo.

Upravo su ti neobični nalazi uvjerili NASA-u da je potrebno detaljnije istražiti ponašanje požara u uvjetima mjesečeve gravitacije.

Ključni korak prema misiji Artemis IV

NASA planira vratiti astronaute na Mjesec 2028. godine u sklopu misije Artemis IV. Sigurnost posade pritom je apsolutni prioritet.

Eksperiment FM pružit će neprocjenjive podatke o tome kako se požari ponašaju na Mjesecu, što će pomoći u dizajnu sigurnijih svemirskih letjelica, lunarnih modula i budućih mjesečevih baza.

Ako sve prođe prema planu, čovječanstvo će kasnije ove godine prvi put u povijesti zapaliti vatru na drugom nebeskom tijelu – i pritom možda spasiti živote budućih istraživača svemira.