Na noite de 11 de junho, ele saiu da órbita e queimou na atmosfera o cargueiro Cygnus OA-7 "John Glenn". Depois de se soltar da ISS, ele passou uma semana em voo livre, lançou quatro cubsats e incendiou a bordo. Mais precisamente, foi um experimento SAFFIRE-III - Spacecraft Fire Experiment (experimento "fogo no navio"). O terceiro experimento foi o último de uma série e é uma excelente ocasião para falar sobre experimentos com chama em gravidade zero.
Astronauta todos os dias / Tim Dodd PhotoIncêndio em aterro
O principal objetivo da série de experimentos SAFFIRE é coletar dados para criar modelos de computador de propagação de chamas através de materiais usados em naves espaciais. Isso reduzirá seriamente o risco de incêndio em navios do futuro. Por razões de segurança, é impossível realizar grandes experimentos com combustão na ISS; portanto, o SAFFIRE foi aceso em um navio de carga cheio de lixo, que já deveria deixar de existir em breve. Estruturalmente, o SAFFIRE é uma caixa grande na qual as amostras são inflamadas no fluxo de ar dos ventiladores.
Aparência SAFFIRE, foto da NASA
Diagrama da experiência, desenho da NASAEm junho de 2016, durante o primeiro experimento da série, o SAFFIRE-I, eles atearam fogo a um pedaço de tecido a partir de uma mistura de algodão e fibra de vidro de 0,4 × 1 metro de tamanho. Para deixar claro quanto isso foi, o registro anterior foi de 10 cm. Para observar o comportamento do fogo sob várias condições, os ventiladores mudaram a direção do movimento do ar durante o experimento. E a queima ficou assim:
Em novembro de 2016, em um segundo experimento da série, o SAFFIRE-II, nove pequenos “cartões” de vários materiais foram queimados para determinar o grau de resistência ao fogo e o efeito da espessura do material na propagação do fogo. O vídeo abaixo mostra a queima de plexiglass, a partir do qual serão usadas vigias de naves espaciais e material resistente ao calor
Nomex , que também é usado em roupas de trabalho terrenas.
E finalmente, no terceiro experimento, realizado no início de junho, eles queimaram o mesmo tecido do primeiro, mas a uma velocidade do ar diferente. Após o primeiro experimento, os dados foram inseridos em um modelo de computador, determinados resultados foram obtidos e a capacidade preditiva desse modelo foi testada no terceiro experimento. Se a taxa de gravação do mesmo material com uma intensidade de sopro diferente coincidir com o computador previsto, o modelo foi construído corretamente.
Em geral, verificou-se que a chama se espalha mais lentamente do que o esperado. A estimativa da velocidade da chama de pequenas amostras que foram queimadas em outros experimentos anteriores foi três vezes maior. E essa não é uma descoberta inequivocamente boa - uma chama tão lenta pode produzir menos fumaça, e é por isso que um incêndio pode ser detectado e eliminado mais tarde.
Por que as amostras foram queimadas sob condições de sopro de ar? O fato é que, em navios tripulados, os ventiladores estão sempre trabalhando para que no ar, que não se mistura com gravidade zero devido à falta de
convecção , não ocorram concentrações locais de dióxido de carbono que são potencialmente perigosas para os seres humanos.
O programa SAFFIRE não foi concluído; os experimentos IV-VI estão em processo de desenvolvimento.
Corte baixo com especiarias
Apesar de sérias restrições de segurança, a ISS tem o suficiente para acender com a aprovação do MCC. A fim de evitar que a situação fique fora de controle, um porta-luvas especial MSG, Microgravity Science Glovebox, foi trazido para a estação em 2002.
Análogo de solo para treinamento, foto da ESAO MSG possui um volume isolado bastante grande, usado para o manuseio seguro de líquidos, substâncias perigosas e fogo. Se necessário, pode ser criada uma pressão reduzida na câmara para que, no caso de uma despressurização de emergência, o conteúdo não se desfaça. E realizou vários experimentos relacionados ao fogo.
BAIXO - A Queima e Supressão de Sólidos lida com a queima de vários materiais. Estudamos amostras planas de 10 cm x 1 ou 2 cm, varetas e partes de uma esfera. Foi nessa experiência que foram queimados algodão de plexiglás e fibra de vidro, cujos dados de queima são especificados pelo SAFFIRE. É possível obter não apenas informações interessantes sobre o comportamento de queima de materiais em gravidade zero, mas também fotografias simplesmente surpreendentes:
A seguir, fotos da NASA
SPICE - Ponto de fumaça no experimento Coflow explora o momento em que uma chama de gás começa a formar fuligem. Isso deve ser útil para estudar a propagação do fogo e os mecanismos de formação de fuligem durante a queima de materiais em gravidade zero. O desenvolvimento do SPICE é o experimento do
SLICE .
As experiências
SAME e
SAME-R estudam a propagação de fumaça e testam detectores de fumaça.
Em geral, ao longo de vários anos, o número de experimentos realizados é de centenas.
Água-viva de chama
Equipamento de experiência FLEXUma instalação separada foi entregue à ISS para o experimento FLEX - o Experimento de Extinção de Chama. Ele estuda a combustão de combustível líquido em condições de diferentes pressões atmosféricas e com a possível presença de dióxido de carbono ou hélio no ar. Foi nesse experimento que foram obtidas "medusas de fogo" peculiares, as quais, de acordo com o princípio de operação, provavelmente estão próximas a um
motor a jato de ar pulsante .
Um diagrama claro da instalação e da "água-viva".
Também é interessante notar que, em alguns casos, uma chama fria apareceu durante o experimento. Chama de hidrocarboneto convencional produz fuligem, dióxido de carbono e água. Em uma chama fria, monóxido de carbono e formaldeído são formados. Teoricamente, o conhecimento adquirido sobre chamas frias pode ajudar a criar motores de combustão interna
mais eficientes no futuro.
Velas na frente do controle remoto
À direita está uma vela acesa em condições terrestres.De acordo com a enciclopédia “World Manned Cosmonautics”, a primeira vela em gravidade zero foi tentada acender em 1992 na missão do ônibus espacial STS-50. A vela acendeu, mas devido à falta de convecção, a chama virou e de uma cor diferente. Cerca de 80 velas foram queimadas na estação Mir. Sem a entrada de ar devido à convecção, a chama pode receber oxigênio apenas através da difusão e geralmente apaga-se rapidamente devido ao esgotamento de oxigênio nas imediações. Mas, de acordo com algumas fontes, o registro da duração da queima foi de 45 minutos em vez de 10 em condições terrestres.
As chamas ficaram tão pálidas que a câmera de 35 mm teve que tirar fotos em vez de vídeo. É bom que o equipamento de foto e vídeo tenha avançado desde então.
Sexo, OVNIs e Pyromania
Já falei sobre a missão do ônibus espacial STS-75 três vezes. Eles tiveram "sorte" muitos anos antes do início - o falso número de
experiências com sexo no espaço era exatamente o número deles. Foram eles que lançaram o
“satélite em uma corda” , e as fotos
tiradas por esse satélite
foram confundidas com um OVNI. E um dos experimentos com chama em gravidade zero foi realizado exatamente neste vôo. O membro da tripulação Jeffrey Hoffman brincou:
Mesmo em escoteiros, fui distinguido pela piromania. Eu amo a chama, e em gravidade zero ela se comporta de maneira incrível, muito diferente [do que na Terra]
A equipe tinha à sua disposição um pequeno porta-luvas em que acendia uma vela comum para um bolo festivo e queimou várias amostras de papel. Em uma conferência de imprensa após o voo, eles começam a falar sobre experimentos com chamas às 8:17. É curioso que, quando o fluxo de ar passou da direita para a esquerda, um pedaço de papel queimou para a direita mais rápido que para a esquerda, o que contradiz a experiência terrena. Aos 11 minutos, as seções divergentes do papel fumegante parecem muito bonitas, um dos astronautas até brincou: “não deixe isso escapar da gaiola”.
Em condições de combate
O único incêndio real em gravidade zero ocorreu em 23 de fevereiro de 1997 na estação Mir - uma bomba de regeneração de oxigênio foi acionada.
Damas da Regeneração, foto da NASA
Verificador queimadoO fogo queimou por cerca de 90 segundos, não causou danos críticos, mas a fumaça causou grandes problemas - não estava claro o quão seguro era estar na estação. Os astronautas primeiro usaram máscaras de gás isolantes, mas tinham um recurso limitado e logo tiveram que se arriscar e novamente começaram a respirar o ar da estação. Mais tarde, dezenas de peças desta festa foram queimadas no chão, mas não puderam repetir o problema, parece que um único defeito levou ao incêndio.
Um filme muito bom foi feito sobre o acidente.
Conclusão
Quanto mais amostras queimadas em órbita em nome da ciência, menos provável será um incêndio real e mais provável será percebido a tempo e rapidamente eliminado. E um bônus aos dados científicos é um conhecimento potencialmente útil na Terra e fotos e vídeos lindos.