آتش بازی در ایستگاه فضایی؛ آزمایش ایمنی آتش به مدار زمین می رود - شهر ورزش

این آزمایش با نام احتراق و اشتعال سوخت جامد (Solid Fuel Ignition and Extinction) یا سوفی (SoFIE) نوترین آزمایش از مجموعه ای از تحقیقات در مدار زمین است که به چگونگی رفتار آتش در ریزگرانش می پردازند. SoFIE بخشی از محموله بزرگ تر علمی، تجهیزات و سخت افزاری است که شنبه 19 فوریه (30 بهمن) ساعت 12:39 منطقه زمانی شرقی (23:09 به وقت تهران) طی مأموریت تأمین مجدد Cygnus NG-17 نورثروپ گرامن پرواز می کند.

پل فرکول (Paul Ferkul) دانشمند پروژه SoFIE مرکز تحقیقات گلن ناسا گفت: ما امیدواریم با این آزمایش ها آگاهی بیشتری درباره اشتعال پذیری مواد برای مأموریت های آینده کسب کنیم، این ها شرایط لازم برای مأموریت ها، طرح های اولیه لباس های فضایی، کابین ها و زیستگاه های آینده را پیش بینی و بررسی می کنند که چگونه این مواد در ماه، مریخ یا محیط های دیگر می سوزند. این آزمایش ها همچنین به ناسا کمک می کنند تا بهترین روش ها را برای خاموش کردن آتش یا مواد سوخته در فضا شناسایی کند.

پرتاب سیگنوس از مرکز پروازهای فضایی ناسا در جزیره والوپس ویرجینیا انجام خواهد شد. با رسیدن SoFIE به ایستگاه فضایی بین المللی، این آزمایش در محفظه بررسی احتراق که برای تحقیقات احتراق ایمن در ماژول آزمایشگاهی دنسیتی (Density) آمریکا واقع شده است، نصب خواهد شد. به گفته فرکول، ایستگاه فضایی یک محیط ریزگرانشی منحصربه فرد فراهم می کند که به دانشمندان امکان می دهد ماهیت واقعی شعله های جدا شده و بودن تغییر از طریق گرانش را مطالعه کنند.

پخش مستقیم ویدیو از احتراق در محفظه هم به تیم مرکز تحقیقات گلن امکان می دهد که شعله ها را هنگام سوختن ببینند و حتی برای عوامل سوختن، مانند سرعت جریان، اکسیژن، فشار و گرمایش تابشی، تنظیماتی را انجام دهند. این آزمایش ها که قرار است تا نوامبر 2025 اجرا شوند، شامل نمونه هایی می شوند که 10 تا 30 سانتی متر طول دارند و موادی مانند پلکسی گلس، پارچه های پنبه ای و دیگر موادی را که معمولا در پروازهای فضایی استفاده می شوند، بررسی خواهند کرد.

تاریخچه علمی این آزمایش ها برگرفته از کارهایی است که قبلا از طریق دو آزمایش دیگر ناسا یعنی آزمایش خاموش کردن شعله (FLEX) و احتراق پیشرفته از طریق آزمایش های ریزگرانشی (ACME) اجرا شده است. فلکس که اکنون خاتمه یافته است بر کارایی گازهای بی اثر در ریزگرانش و یافتن محافظه کارانه ترین تخمین از شاخص محدودکننده اکسیژن برای احتراق پایدار تمرکز داشت. هدف اصلی آزمایش اکمی هم بهبود کارایی فناوری احتراق و کاهش انتشار آلودگی آن است و در درجه دوم بر ایمنی آتش سوزی در فضا تمرکز دارد.

فضاپیماهایی باری سیگنوس برای آزمایش های ایمنی دیگری هم شناخته شده هستند که به عنوان آزمایش های ایمنی آتش سوزی هنگام خروج از مدار شناخته می شوند و در مجموع آزمایش های ایمنی آتش سوزی فضاپیما (Spacecraft Fire Safety) یا سفیر (Saffire) نام گرفته اند. طی این آزمایش ها کنترل کننده های مأموریت آتشی عمدی را درون فضاپیما که در جهت تخریب برنامه ریزی شده هنگام بازگشت به جو زمین است روشن می کنند تا رشد شعله در مقیاس بزرگ و قابلیت اشتعال مواد را بررسی کنند.

به گفته فرکول، جدای از تمرکز بر ایمنی آتش سوزی، سفیر و سوفی اشتراکات کمی دارند. آزمایش های سفیر از نمونه های بزرگ به طول نزدیک به 100 سانتی متر استفاده کردند که به دلیل حضور نداشتن خدمه در فضاپایما ممکن شده است. برخلاف سوفی پنج آزمایش سفیر به طور مستقل انجام شد و نمونه های اشتعال را در یک سری مراحل از پیش تعیین شده سوزاند. به دلیل محدودیت های ارتباطی، ویدیوی آن فقط پس از تکمیل آزمایش ها قابل دریافت بود و بدین ترتیب هر گونه تغییر شرایط و تنظیمات در زمان واقعی، غیرممکن بود.

برخی آزمایش های دیگر سوار بر سیگنوس شامل آزمایش پیری پوست از سوی کولگیت (Colgate)، آزمایش تومور سه بعدی میکروکوئین (MicroQuin) برای بررسی اثرات یک دارو روی سلول های سرطان سینه و پروستات و همچنین آزمایش OGA H2 Sensor Demo برای بررسی حسگرهای نو سیستم تولید اکسیژن ایستگاه فضایِی خواهند بود.

آزمایش Space As-Lib برای بررسی یک باتری لیتیوم-یونی با عملکرد ایمن و پایدار در دمای شدید و محیط خلاء از طریق آژانس کاوش های هوافضای ژاپن و همچنین آزمایش eXposed Root On-Orbit Test System از سوی سیرا نوادا (Sierra Nevada) برای بررسی رشد گیاه در سیستم های مبتنی بر آب و مبتنی بر هوا به جای خاک هم دیگر آزمایش های این پرتاب هستند.

سیگنوس با مجموعه ای از 40 تحقیق از سراسر جهان راهی ایستگاه فضایی بین المللی خواهد شد که در مجموع 900 کیلوگرم را شامل می شوند و انتظار می رود 248 ساعت زمان تحقیقاتی برای خدمه در پی داشته باشند و بدین ترتیب NG-17 یک بهار بسیار شلوغ و هیجان انگیز را برای ایستگاه فضایی رقم خواهد زد.

عکس کاور: نحوه ایجاد شعله آتش در ریزگرانش

Credit: NASA

منبع: Space