Cientistas revelam por que o fogo é tão perigoso durante missões espaciais: WebCuriosos
Os astronautas enfrentam vários riscos durante o voo espacial, como microgravidade e exposição à radiação. A microgravidade pode diminuir a densidade óssea e a exposição à radiação é cancerígena. No entanto, esses são efeitos crônicos.
O maior risco para os astronautas é o incêndio, uma vez que a fuga seria difícil numa longa missão a Marte ou a qualquer outro lugar além da Órbita Terrestre Baixa. Os cientistas estão pesquisando como o fogo se comporta nas espaçonaves para que os astronautas possam ser protegidos.
Cientistas do Centro de Tecnologia Espacial Aplicada e Microgravidade (ZARM) da Universidade de Bremen estão investigando os riscos de incêndio a bordo de naves espaciais.
Eles publicaram um novo estudo no Proceedings of the Combustion Institute intitulado “Efeito da concentração de oxigênio, pressão e velocidade de fluxo oposta na propagação da chama ao longo de finas folhas de PMMA.” O autor principal é Hans-Christoph Ries.
“Um incêndio a bordo de uma nave espacial é um dos cenários mais perigosos em missões espaciais”, disse o Dr. Florian Meyer, chefe do grupo de pesquisa de Tecnologia de Combustão do ZARM.
“Quase não existem opções para chegar a um local seguro ou escapar de uma nave espacial. Portanto, é crucial compreender o comportamento dos incêndios nestas condições especiais”.
Desde 2016, o ZARM investiga como o fogo se comporta e se espalha em condições de microgravidade como as da ISS.
Essas condições também incluem um nível de oxigênio semelhante ao da Terra, circulação forçada de ar e pressão ambiente semelhante à da Terra. A NASA tem sido conduzindo experimentos semelhantese agora sabemos que o fogo se comporta de maneira diferente na microgravidade e na Terra.
Inicialmente, o fogo queimará com uma chama menor e demorará mais para se espalhar. Isto é uma vantagem para o fogo, pois não será notado tão rapidamente.
O fogo também queima mais quente na microgravidade, o que significa que alguns materiais que podem não ser combustíveis em condições normais da Terra podem queimar na espaçonave, criando produtos químicos tóxicos no ar da espaçonave.
As naves espaciais para missões a Marte terão ambientes diferentes dos da ISS. A pressão do ar ambiente será menor, o que traz dois benefícios: torna a espaçonave mais leve e também permite que os astronautas se preparem para missões externas mais rapidamente.
No entanto, a pressão ambiente mais baixa introduz outra mudança crítica no ambiente da nave espacial. O teor de oxigênio deve ser maior para atender às necessidades respiratórias dos astronautas.
Nestes últimos testes, a equipa do ZARM testou o fogo nestas condições revistas.
PMMA significa polimetilmetacrilato e geralmente é chamado de acrílico. É um material comum usado no lugar do vidro porque é leve e inquebrável. A ISS não o utiliza, mas está sendo desenvolvido para uso em futuras espaçonaves. A cápsula Orion usa acrílico fundido com outros materiais para fazer janelas, e futuras espaçonaves provavelmente usarão algo semelhante.
Em seus experimentos, os pesquisadores incendiaram folhas de vidro acrílico e variaram três fatores ambientais: pressão ambiente, conteúdo de oxigênio e velocidade do fluxo.
Eles usaram o Torre suspensa de Bremen para simular a microgravidade.
Os experimentos mostraram que a pressão ambiente mais baixa amortece o fogo. No entanto, um maior teor de oxigênio tem um efeito mais poderoso. O nível de oxigênio da ISS é de 21%, assim como na Terra.
Futuras espaçonaves com pressões ambientais mais baixas terão níveis de oxigênio de até 35%. Isso se traduz em um enorme aumento no risco que os astronautas enfrentam em caso de incêndio. Os resultados mostram que um incêndio pode se espalhar três vezes mais rápido do que nas condições da Terra.
“Nossos resultados destacam fatores críticos que precisam ser considerados no desenvolvimento de protocolos de segurança contra incêndio para missões espaciais astronáuticas”. Dr. Florian Meyer, grupo de pesquisa de Tecnologia de Combustão da ZARM
Todos sabemos que o aumento do fluxo de ar espalha o fogo mais rapidamente; é por isso que sopramos uma pequena chama para criar um fogo maior. O aumento do fluxo de ar fornece mais oxigênio, aumentando a combustão; portanto, o aumento do fluxo de ar em uma atmosfera com alto teor de oxigênio cria uma situação perigosa para os astronautas.
“Nossos resultados destacam fatores críticos que precisam ser considerados no desenvolvimento de protocolos de segurança contra incêndio para missões espaciais astronáuticas”, disse o Dr. Florian Meyer.
“Ao compreender como as chamas se espalham sob diferentes condições atmosféricas, podemos mitigar o risco de incêndio e melhorar a segurança da tripulação”.
Este artigo foi publicado originalmente por Universo hoje. Leia o artigo original.