Cara menyalakan di ruang angkasa

Pada malam hari tanggal 11 Juni, ia berencana meninggalkan orbit dan membakar di atmosfer kapal kargo Cygnus OA-7 "John Glenn." Setelah keluar dari ISS, ia menghabiskan satu minggu dalam penerbangan gratis, meluncurkan empat cubsats dan menyalakan api. Lebih tepatnya, itu adalah percobaan SAFFIRE-III - Eksperimen Pesawat Ruang Angkasa (percobaan "tembak di kapal"). Eksperimen ketiga adalah yang terakhir dalam rangkaian dan merupakan kesempatan yang sangat baik untuk berbicara tentang eksperimen dengan nyala tanpa gravitasi.


Foto Astronot Harian / Tim Dodd

TPA Api

Tujuan utama dari rangkaian percobaan SAFFIRE adalah mengumpulkan data untuk membuat model komputer perambatan nyala melalui bahan yang digunakan pada pesawat ruang angkasa. Ini secara serius akan mengurangi risiko kebakaran pada kapal di masa depan. Demi alasan keamanan, mustahil untuk melakukan eksperimen skala besar dengan pembakaran di ISS, oleh karena itu SAFFIRE dinyalakan di kapal kargo yang penuh dengan sampah, yang sudah seharusnya tidak ada lagi segera. Secara struktural, SAFFIRE adalah kotak besar tempat sampel dinyalakan dalam aliran udara dari kipas.


Penampilan SAFFIRE, foto NASA


Diagram eksperimen, gambar NASA

Pada Juni 2016, selama percobaan pertama dari seri, SAFFIRE-I, mereka membakar sepotong kain dari campuran kapas dan fiberglass berukuran 0,4 × 1 meter. Untuk memperjelas seberapa banyak ini, catatan sebelumnya adalah 10 cm. Untuk melihat perilaku api dalam berbagai kondisi, kipas mengubah arah gerakan udara selama percobaan. Dan pembakaran tampak seperti ini:



Pada November 2016, dalam percobaan kedua dalam seri ini, SAFFIRE-II, sembilan "kartu" kecil dari berbagai bahan dibakar untuk menentukan tingkat ketahanan api dan efek ketebalan bahan terhadap penyebaran api. Video di bawah ini menunjukkan pembakaran plexiglass, dari mana lubang kapal ruang angkasa dan bahan tahan panas Nomex akan digunakan, yang juga digunakan dalam pakaian kerja duniawi.



Dan akhirnya, dalam percobaan ketiga, yang diadakan pada awal Juni, mereka membakar kain yang sama dengan yang pertama, tetapi pada kecepatan udara yang berbeda. Setelah percobaan pertama, data dimasukkan ke dalam model komputer, hasil tertentu diperoleh, dan kemampuan prediksi model ini diuji dalam percobaan ketiga. Jika laju pembakaran dari bahan yang sama dengan intensitas tiupan yang berbeda bertepatan dengan komputer yang diprediksi, maka model tersebut dibangun dengan benar.


Secara umum, ditemukan bahwa nyala api menyebar lebih lambat dari yang diperkirakan. Perkiraan kecepatan nyala dari sampel kecil yang dibakar dalam percobaan lain sebelumnya ternyata tiga kali lebih tinggi. Dan ini bukan penemuan yang pasti - api yang lambat dapat menghasilkan lebih sedikit asap, itulah sebabnya api dapat dideteksi dan dihilangkan kemudian.

Mengapa sampel dibakar dalam kondisi hembusan udara? Faktanya adalah bahwa di kapal berawak, kipas selalu bekerja sehingga di udara, yang tidak bercampur dalam gravitasi nol karena kurangnya konveksi , konsentrasi karbon dioksida lokal yang berpotensi berbahaya bagi manusia tidak muncul.

Program SAFFIRE belum selesai, eksperimen IV-VI sedang dalam proses pengembangan.

Potong bass dengan rempah-rempah

Meskipun ada pembatasan keamanan yang serius, ISS memiliki cukup cahaya dengan persetujuan dari MCC. Untuk mencegah situasi menjadi tidak terkendali, kotak sarung tangan khusus MSG, Microgravity Science Glovebox, dibawa ke stasiun pada tahun 2002.


Analog ground untuk pelatihan, foto ESA

MSG memiliki volume terisolasi yang agak besar, yang digunakan untuk penanganan cairan, zat berbahaya, dan api secara aman. Jika perlu, tekanan yang berkurang bahkan dapat dibuat di dalam ruangan, sehingga jika terjadi depressurisasi darurat, isinya tidak terbang terpisah. Dan itu melakukan beberapa percobaan yang berkaitan dengan api.

BASS - Pembakaran dan Penindasan Padatan berkaitan dengan pembakaran berbagai bahan. Kami mempelajari sampel datar 10 cm x 1 atau 2 cm, batang dan bagian bola. Itu dalam percobaan ini bahwa plexiglass dan kapas fiberglass dibakar, data pembakaran yang ditentukan oleh SAFFIRE. Dimungkinkan untuk mendapatkan tidak hanya informasi menarik tentang perilaku bahan terbakar dalam gravitasi nol, tetapi juga foto-foto yang menakjubkan:


Selanjutnya, foto NASA







SPICE - Titik Asap dalam Eksperimen Coflow mengeksplorasi saat ketika nyala gas mulai membentuk jelaga. Ini harus bermanfaat untuk mempelajari penyebaran api dan mekanisme pembentukan jelaga selama pembakaran bahan dalam gravitasi nol. Pengembangan SPICE adalah eksperimen SLICE .





Eksperimen SAMA dan SAMA-R mempelajari propagasi asap dan menguji detektor asap.

Secara umum, selama beberapa tahun, jumlah percobaan yang dilakukan berjumlah ratusan.

Ubur-ubur api

Peralatan Eksperimen FLEX

Instalasi terpisah dikirimkan ke ISS untuk percobaan FLEX - Eksperimen Pemadam Api. Dia mempelajari pembakaran bahan bakar cair dalam kondisi tekanan atmosfer yang berbeda dan dengan kemungkinan adanya karbon dioksida atau helium di udara. Dalam percobaan ini diperoleh "ubur-ubur api" yang aneh, yang, sesuai dengan prinsip operasi, kemungkinan besar dekat dengan mesin jet-udara yang berdenyut .





Diagram instalasi dan "ubur-ubur" yang jelas.



Menarik juga untuk dicatat bahwa dalam beberapa kasus nyala api dingin muncul selama percobaan. Nyala hidrokarbon konvensional menghasilkan jelaga, karbon dioksida, dan air. Dalam nyala dingin, karbon monoksida dan formaldehida terbentuk. Secara teoritis, pengetahuan yang diperoleh tentang api dingin dapat membantu menciptakan mesin pembakaran internal yang lebih efisien di masa depan.

Lilin di depan kendali jarak jauh

Di sebelah kanan adalah lilin yang menyala dalam kondisi terestrial.

Menurut ensiklopedia World Manned Cosmonautics, mereka mencoba menyalakan lilin pertama dalam gravitasi nol pada tahun 1992 dalam misi pesawat ulang-alik STS-50. Lilin menyala, tetapi karena kurangnya konveksi, nyala berbalik dan warnanya berbeda. Sekitar 80 lilin dibakar di stasiun Mir. Tanpa aliran udara karena konveksi, nyala api hanya dapat menerima oksigen melalui difusi dan biasanya padam dengan cepat karena penipisan oksigen di sekitarnya. Tetapi, menurut beberapa sumber, catatan durasi pembakaran adalah 45 menit, bukan 10 dalam kondisi terestrial.

Nyala api ternyata sangat pucat sehingga kamera 35 mm harus mengambil foto alih-alih video. Bagus karena peralatan foto dan video telah melangkah maju.

Seks, UFO dan Pyromania

Saya berbicara tentang misi pesawat ulang-alik STS-75 tiga kali. Mereka "beruntung" bertahun-tahun sebelum permulaan - dalam kepalsuan tentang dugaan eksperimen dengan seks di luar angkasa adalah jumlah mereka. Merekalah yang meluncurkan "satelit dengan tali" , dan tembakan yang diambil oleh satelit ini disalahartikan sebagai UFO. Dan salah satu percobaan dengan api dalam gravitasi nol dilakukan hanya dalam penerbangan ini. Anggota kru Jeffrey Hoffman bercanda:

Bahkan dalam pengintai, saya dibedakan oleh pyromania. Saya suka api, dan dalam gravitasi nol berperilaku luar biasa, sangat berbeda [daripada di Bumi]

Para kru memiliki sebuah kotak sarung tangan kecil di mana mereka menyalakan lilin biasa untuk kue pesta dan membakar beberapa sampel kertas. Pada konferensi pers setelah penerbangan, mereka mulai berbicara tentang percobaan api pada 8:17. Sangat mengherankan bahwa ketika aliran udara bergerak dari kanan ke kiri, selembar kertas terbakar ke kanan lebih cepat daripada ke kiri, yang bertentangan dengan pengalaman duniawi. Pada menit ke-11, bagian yang berbeda dari kertas yang membara terlihat sangat indah, salah satu astronot bahkan bercanda "jangan biarkan ini keluar dari kandang".

Dalam kondisi pertempuran

Satu-satunya api nyata dalam gravitasi nol terjadi pada 23 Februari 1997 di stasiun Mir - bom regenerasi oksigen dinyalakan.


Checker Regenerasi, foto NASA


Pemeriksa Terbakar

Api membakar selama sekitar 90 detik, tidak menyebabkan kerusakan kritis, tetapi asapnya menyebabkan masalah besar - tidak jelas seberapa aman berada di stasiun. Para astronot pertama kali mengenakan masker gas isolasi, tetapi mereka memiliki sumber daya yang terbatas, dan segera harus mengambil kesempatan dan sekali lagi mulai menghirup udara stasiun. Belakangan, puluhan keping dari pesta ini dibakar di tanah, tetapi tidak dapat mengulangi masalahnya, tampaknya satu cacat saja yang menyebabkan kebakaran.

Film yang sangat bagus dibuat tentang kecelakaan itu.

Kesimpulan

Semakin banyak sampel yang terbakar di orbit atas nama sains, semakin kecil kemungkinan kebakaran nyata dan semakin besar kemungkinan akan diketahui dalam waktu dan dengan cepat dihilangkan. Dan bonus untuk data ilmiah adalah pengetahuan yang berpotensi berguna di Bumi dan foto serta video yang indah.