Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Vlam brandt uit tijdens NASA's langlopende brandexperiment met ruimtevaartuigen

Een monster stof brandt in een onbemand Cygnus-vrachtvaartuig tijdens een eerder onderzoek naar de brandveiligheid van ruimtevaartuigen, Saffire-IV. Krediet:NASA

NASA heeft onlangs de laatste missie afgerond van haar Spacecraft Fire Safety Experiment, oftewel Saffire, waarmee een vlammend einde werd gemaakt aan een acht jaar durende reeks onderzoeken die inzicht verschaften in het gedrag van vuur in de ruimte.



Het laatste experiment, Saffire-VI, werd in augustus 2023 naar het internationale ruimtestation gelanceerd en eindigde zijn missie op 9 januari, toen het ruimtevaartuig Northrop Grumman Cygnus waarmee het vloog veilig verbrandde tijdens de geplande terugkeer in de atmosfeer van de aarde. P>

Dr. David Urban, hoofdonderzoeker, en Dr. Gary Ruff, projectmanager bij het Glenn Research Center van NASA in Cleveland, hebben het Saffire-project sinds de eerste start in 2016 geleid vanuit Noordoost-Ohio. Gedurende de reeks experimenten verzamelden onderzoekers gegevens die NASA zal gebruiken om de missieveiligheid te verbeteren en toekomstige ontwerpen van ruimtevaartuigen en ruimtepakken te informeren.

'Hoe groot is de brand voordat het slecht wordt voor een bemanning?' zei Stedelijk. "Dit soort werk wordt gedaan voor elk ander bewoond bouwwerk hier op aarde – gebouwen, vliegtuigen, treinen, auto's, mijnen, onderzeeërs, schepen – maar we hadden dit onderzoek voor ruimtevaartuigen pas in Saffire gedaan."

Net als eerdere Saffire-experimenten vond Saffire-VI plaats in een eenheid van een onbewoond Cygnus-ruimtevaartuig dat al was vertrokken uit het ruimtestation, waardoor de veiligheid van het in een baan om de aarde draaiende laboratorium en een meer representatieve vliegomgeving werd gewaarborgd. Deze laatste versie van het experiment was echter uniek vanwege de hogere zuurstofconcentratie en lagere druk die in de testeenheid werd gegenereerd om de omstandigheden in bemande ruimtevaartuigen te simuleren.

NASA startte de laatste reeks ruimtebrandexperimenten voor Saffire-VI in het Cygnus-vrachtruimtevaartuig van Northrop Grumman aan het einde van de NG-19 bevoorradingsmissie naar het internationale ruimtestation. Saffire, of Spacecraft Fire Safety Experiment, was een serie van zes onderzoeken die inzicht gaven in hoe branden groeien en zich verspreiden in de ruimte. Dit onderzoek is vooral belangrijk omdat het toekomstige ontwerpen van ruimtevaartuigen op weg naar de maan en Mars zal informeren. Krediet:NASA

Tijdens de 19 Saffire-VI-experimenten hebben het NASA-team en zijn collega's bij Northrop Grumman verschillende aanpassingen aan de luchtomstandigheden aangebracht. Vervolgens staken ze een vlam aan op materialen zoals plexiglas, katoen, Nomex en Solid Inflammability Boundary bij lage snelheidsstoffen. Een met kralen omzoomde draad in de unit deed de materialen in brand vliegen.

"De Saffire-stroomeenheid is een windtunnel. We duwen er lucht doorheen", zei Ruff. "Zodra de testomstandigheden zijn ingesteld, laten we een elektrische stroom door een dunne draad lopen en de materialen ontbranden."

Dankzij camera's binnenin kon het team de vlam observeren, terwijl externe sensoren buiten de Saffire-stroomeenheid gegevens verzamelden over wat er in het Cygnus-voertuig gebeurde. De beelden en informatie werden in realtime verzameld voordat ze naar de aarde werden gestuurd, zodat wetenschappers ze konden analyseren.

"Je hebt een warmteafgiftesnelheid en een snelheid waarmee verbrandingsproducten vrijkomen", zei Ruff. "Je kunt deze als modelinvoer gebruiken en voorspellen wat er in een voertuig zal gebeuren."

In het komende decennium van verkennings- en wetenschappelijke missies zullen astronauten dieper de ruimte in vliegen en naar locaties die nog moeten worden verkend. Hoewel de Saffire-experimenten zijn beëindigd, heeft NASA waardevolle lessen geleerd en bergen gegevens verzameld over brandgedrag die het agentschap zullen helpen veiliger ruimtevaartuigen te ontwerpen en zijn ambitieuze toekomstige missies te volbrengen.

Geleverd door NASA