Los astronautas enfrentan múltiples riesgos durante los vuelos espaciales, como la falta de gravedad y la exposición a la radiación. La gravedad cero puede provocar una disminución de la densidad ósea y la exposición a la radiación es carcinógena. Sin embargo, estos son efectos crónicos.

El mayor peligro para los astronautas es el fuego, ya que escapar sería difícil en viajes largos a Marte o a cualquier otro lugar fuera de la órbita terrestre baja. Actualmente, los científicos están investigando cómo interactúan los incendios con las naves espaciales para poder proteger a los astronautas.

Científicos del Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad (ZARM) de la Universidad de Bremen investigan el riesgo de incendios a bordo de naves espaciales.

Publicaron un nuevo estudio en la revista Proceedings of the Combustion Institute titulado “Efecto de la concentración de oxígeno, la presión y la velocidad del flujo opuesto sobre la propagación de la llama a lo largo de láminas delgadas de PMMA.“El autor principal es Hans Christoph Reiss.

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«Un incendio a bordo de una nave espacial es uno de los escenarios más peligrosos en las misiones espaciales», afirmó el Dr. Florian Mayer, jefe del Grupo de Investigación de Tecnología de Combustión de Zarm.

«Casi no hay opciones para ponerse a salvo o escapar de una nave espacial. Por eso es crucial comprender el comportamiento de los incendios en estas condiciones especiales».

Desde 2016, ZARM investiga cómo se comporta y se propaga el fuego en condiciones de gravedad cero como las de la Estación Espacial Internacional.

Estas condiciones también incluyen un nivel de oxígeno similar al de la Tierra, circulación de aire forzada y presión ambiental similar a la de la Tierra. La NASA ha trabajado en Realizar experimentos similares.Ahora sabemos que el fuego se comporta de manera diferente en gravedad cero que en la Tierra.

Inicialmente, el fuego arderá con una llama más pequeña y tardará más en propagarse. Esto es una ventaja para el incendio, ya que no se notará rápidamente.

El fuego también arde a mayor temperatura en gravedad cero, lo que significa que algunos materiales que podrían no ser inflamables en condiciones terrestres normales pueden quemarse en la nave espacial, creando sustancias químicas tóxicas en el aire de la nave.

Las naves espaciales para misiones a Marte tendrán un entorno diferente al de la Estación Espacial Internacional. La presión del aire circundante será menor, lo que proporciona dos beneficios: hace que la nave espacial sea más liviana y también permite a los astronautas prepararse más rápido para misiones externas.

Sin embargo, la caída de la presión ambiental provoca otro cambio crucial en el entorno de la nave espacial. El contenido de oxígeno debe ser mayor para satisfacer las necesidades respiratorias de los astronautas.

En estas últimas pruebas, el equipo ZARM lo probó en estas condiciones modificadas.

PMMA es la abreviatura de polimetilmetacrilato y a menudo se le llama acrílico. Es un material de uso común en lugar del vidrio porque es liviano y resistente a la rotura. No lo utiliza la Estación Espacial Internacional, pero se está desarrollando para su uso en futuras naves espaciales. La cápsula de Orión utiliza acrílico combinado con otros materiales para las ventanas, y es probable que las futuras naves espaciales utilicen algo similar.

En sus experimentos, los investigadores prendieron fuego a láminas de vidrio acrílico y ajustaron tres factores ambientales: presión ambiental, contenido de oxígeno y velocidad del flujo.

han sido usados Torre de Bremen cayendo Para simular la microgravedad.

Los experimentos han demostrado que una presión ambiental más baja reduce la gravedad del incendio. Sin embargo, un mayor contenido de oxígeno tiene un efecto más fuerte. El nivel de oxígeno en la Estación Espacial Internacional es del 21%, al igual que en la Tierra.

Las futuras naves espaciales con presiones ambientales más bajas tendrán niveles de oxígeno de hasta el 35%. Esto significa un enorme aumento en los riesgos que enfrentan los astronautas debido a los incendios. Los resultados muestran que el fuego puede propagarse tres veces más rápido que en condiciones terrestres.