美国宇航局(NASA)故意在其一艘飞船上点火,将刚刚向国际空间站运送补给品的天鹅座飞船变成了一个实验室,以了解未来的灾难会如何影响到前往月球和后来的火星乘员任务。虽然太空本身缺乏氧气,火灾不会成为问题,但像NASA打算用于其阿尔忒弥斯任务的乘员航天器需要为船上的宇航员提供一个可呼吸的环境。
这就提出了一个很大的安全问题,因为这不仅会带来火灾风险,而且火灾在低重力或零重力下的实际表现方式还没有被完全了解。因此,NASA一直在运行被称为 "Saffire "的 "航天器消防安全实验",以探索太空中大规模火焰的增长以及不同材料如何影响其扩散。
“了解火在微重力下的表现,以及不同材料如何在太空中传播火焰,对未来乘员航天器的发展极为重要,”NASA解释说。“它还将有助于为处理火灾紧急情况的操作协议提供信息,特别是当宇航员没有能力退出航天器或快速返回地球时。”
Saffire-I的首次飞行任务追溯到2016年7月,Saffire-V于1月13日运行。NASA使用了诺斯罗普-格鲁曼公司的CRS-14货运飞船,该飞船刚刚完成了对国际空间站的补给任务。之所以选择它,是因为与SpaceX的龙飞船不同,它的设计是一次性使用的。通常情况下,在将满载的货物运往轨道研究平台后,天鹅座飞船被装满垃圾,然后在重返地球大气层时燃烧起来。
这使得它成为一个理想的试验台,可以进行比NASA以前能够安全进行的更大的火焰实验。天鹅座上安装了远程传感器,以跟踪温度和二氧化碳水平的变化情况,还有一个所谓的远场诊断仪(FFD),可跟踪整个航天器的大气环境,以及火焰的生长情况。
Saffire-V是火力测试任务中第一个复制人类航天器可能采用的太空舱内大气条件的任务。1月6日离开国际空间站后,它被远程充入氧气至34%,压力为8.2psia,然后在多个样品上点火。也许不出所料,氧气的存在只会加剧危险。
“升高的氧气水平显示出更多的高能火焰,这将对飞行器产生更大的影响,”NASA格伦研究中心的Saffire项目经理Gary A. Ruff解释说。“Saffire-V数据将使我们能够模拟火灾场景,并增加我们对安全策略的信心。”
即将到来的Saffire-VI任务已经在准备中,NASA不仅要研究火势如何蔓延和不同的材料如何承受,还要研究如何在太空中处理火灾探测、燃烧产物监测和火灾后的清理工作。