آتش در فضا

آتش در فضا مانند همزاد زمینی خود می تواند هم مفید باشد و هم بلای جان

آتش در فضا مانند همزاد زمینی خود می‌تواند هم مفید باشد و هم بلای جان. اصولا با این‌که بیش از ۵۰ سال از آغاز عصر فضا می‌گذرد، هنوز هم نیروی اصلی پیشران در فضا از سوختن ۲ ماده شیمیایی در کنار هم تامین می‌شود. از این‌رو افزایش علم و دانش بشر درباره احتراق و سوختن مواد در فضای ماوراء جو، جایی که بی‌وزنی حکمفرماست برای آینده سفرهای فضایی بشر واجب و ضروری است.

از دیگر سو امروزه در هر لحظه حداقل ۶ فضانورد در فضا زندگی می‌کنند. ایستگاه بین‌المللی فضایی که تا همین اواخر و قبل از ارسال ایستگاه فضایی چینی‌ها تنها مقصد مداری انسان محسوب می‌شد، همیشه شاهد حضور انسان‌های شجاعی در عرشه خود است که برای بقا به اکسیژن نیاز دارند. وجود اکسیژن در یک کابین فضایی که مملو از سیم‌های برق فراوان در دیواره‌های خوداست و وجود مواد قابل احتراق فراوانی که اطراف آنها را دربرگرفته، شرایط بسیار عالی و بی‌نظیری برای یک فاجعه آتش‌سوزی را در دل نهفته دارد. این هم دومین دلیل مهم برای مطالعه فرآیند احتراق در فضا و در شرایط بی‌وزنی است.

الان نزدیک به ۳ سال است که یک استاد دانشگاه از مدرسه مهندسی ژاکوب در دانشگاه کالیفرنیا به نام فرمن ویلیامز مشغول مطالعه روی فرآیند احتراق در ایستگاه بین‌المللی فضایی است. اما نکته جالب در مورد این پرفسور این است که حتی برای یک‌بار هم به فضا سفر نکرده است. همه این آزمایش‌ها از مرکز تحقیقات فضایی جان گلن و به صورت کنترل از راه دور صورت می‌گیرد. تجهیزات آزمایشگاهی این پژوهشگر و همکارانش در ماژول دستینی ایستگاه بین‌المللی فضایی و به عنوان بخشی از مجموعه آزمایشگاهی احتراق در بی‌وزنی قرار دارند.

در این آزمایشگاه کنترل از راه دور محفظه احتراقی وجود دارد که می‌تواند شرایط اتمسفری مختلفی را تولید و قطراتی از مواد گوناگون آتش گرفته را به عنوان سوخت در آن رها نماید. بی‌وزنی باعث می‌شود تا قطره سوخت مورد نظر در داخل محفظه احتراق معلق باقی مانده و با توجه به شرایط گازی داخل محفظه احتراق آنقدر بسوزد تا تمام شود.

اینجا و روی زمین که گرانش وجود دارد، آتش باعث گرم و در نتیجه سبک شدن هوا می‌شود. هوای گرم و سبک بالا می‌رود و هوای سرد و تازه که مملو از اکسیژن است، جای آن را اشغال می‌کند. همین موضوع ساده باعث شعله‌ور شدن آتش می‌شود. اما در داخل یک کابین فضاپیما و در فضا، جایی که بی‌وزنی حاکم است و بالا و پایینی وجود ندارد، قطعا فرآیند سوختن مواد باید فرم متفاوتی داشته باشد. دانشمندان با این تجهیزات آزمایشگاهی واقع در عرشه ایستگاه بین‌المللی فضایی قصد دارند که دانش خود را درباره چگونگی احتراق در شرایط بی‌وزنی ارتقا دهند تا ضمن افزایش توانایی‌های بشر برای جلوگیری از وقایع ناخوشایند، بتوانند حداکثر بهره ممکن را نیز از قطره قطره سوخت خود در مدار زمین و یا مسیر سفر به مریخ کسب نمایند.

ویلیامز و همکارانش تلاش دارند تا با رها کردن قطره‌ای از سوخت‌های مختلف در شرایط آزمایشگاهی دریابند که مرز خاموش شدن یا شعله‌ور شدن یک قطره سوخت تا چه حد به وجود اکسیژن و دی‌اکسیدکربن وابسته است. از آنجایی که سیستم‌های اطفای حریق در ایستگاه بین‌المللی فضایی از دی‌اکسیدکربن برای مبارزه با آتش استفاده می‌کنند، نتایج این آزمایش‌ها می‌تواند برای فضانوردان نوید ناو فضایی امن‌تری را بدهد.

سایت space-travel

مترجم: بهروز یزدان‌پناه