Plazmové nabité kozmické lode môžu zastaviť misiu na Mars, pretože elektrina zabíja

Svet bol dobre oboznámený s rizikami vesmírneho cestovania, pretože kabína Apolla 1 sa vzplala v plameňoch počas skúšobného štartu, pričom sa zobrali životy troch kozmonautov. Hoci táto raketa nikdy neopustila zem, smrť Gusa Grissoma, Eda Whitea a Rogera Chaffeeho bola vyvolaná najväčšou hrozbou pre ľudí vo vesmíre: elektrinou. Kabína sa zapálila, keď elektrický požiar napájaný horľavým nylonom a vysokotlakovým kyslíkom vyprázdnil plavidlo bez paliva. Elektrina a kozmické lode sa dobre nemiešajú. A problém sa len zhoršuje ďalej od mysu Canaveral.

Veľké percento súčasných kozmických lodí je bezpilotné, čo je dôvod, prečo nepočúvame o kozmických požiaroch častejšie - na palube nie je žiadny kyslík. Hnací plyn je všeobecne horľavý, ale predstavuje menšie riziko. Elektrina väčšinou predstavuje problém, ak chcete udržať ľudí nažive, najmä na dlhších cestách - čo musíme zvážiť, keď sa pozrieme na Mars a dokonca aj na Alpha Centauri.

NASA už pracuje na lepšom pochopení elektrických požiarov vo vesmíre v príprave na budúcnosť zvýšeného prieskumu a cestovania vesmíru, ktoré nás zavedie ďalej ako len obiehajúca dráha zeme. Experiment Saffire-1, v ktorom vesmírna agentúra začne rozsiahly požiar na palube prázdneho vozidla Cygnus resupply, nám pomôže lepšie pochopiť, ako funguje oheň v prostredí s nulovou gravitáciou a čo možno urobiť na pomoc chrániť astronautov, ktorí by mohli čeliť takejto situácii. Toto je začiatok, ale predpokladá sa, že elektrická hrozba je zvnútra. A nie je. Priestor sám o sebe môže potenciálne spustiť elektrické požiare.

J. R. Dennison, fyzik materiálov na štátnej univerzite v Utahu, strávil dosť času vykopávkami v obavách NASA o tom, ako by nabíjanie vyvolané plazmou mohlo spôsobiť, že kozmická loď zažije úplné zlyhanie v elektronickom zariadení a dokonca povedie k výbuchu alebo dvom. Tu je vec: Priestor zvyčajne považujeme za prázdne vákuum, ale nie je. Priestor je hustý s elektrónmi, iónmi a fotónmi indukovanými prúdmi produkovanými hviezdami a vysokoenergetickými astrofyzikálnymi udalosťami. Tieto prúdy sú neodvratné a keďže sa nimi vesmírna loď pohybuje, môžu zanechať náboj na kovu v podstate rovnakým spôsobom, ako sa robí vlna počas chladného dňa. Je dosť nebezpečné lietať v malej kovovej krabici, teraz predpokladajme, že krabica nesie silný elektrický náboj. Je to veľký problém, ktorý by mohol zastaviť cestovanie ľudí do hlbokého vesmíru.

Problém, ktorý vytvára účtovanie, spočíva v tom, že inžinierom neposkytuje priestor na chyby. Ak dôjde k uvoľneniu chybného vodiča a dôjde ku kontaktu s exteriérom (alebo interiérom) nabitého vozidla, astronauti budú mať problém.

Dennison sa snaží zistiť podrobnejšiu dynamiku, ktorou dochádza k nabíjaniu kozmických lodí. To zahŕňa prípady, keď je pravdepodobné, že sa účtovanie uskutoční na kozmickej lodi, druhy udalostí, ktoré zhoršujú nabíjanie (ako napríklad žiarenie alebo zvyšovanie teploty spôsobené slnečnou erupciou), druhy materiálov, ktoré prispievajú alebo zmierňujú nabíjanie, a oveľa viac. V konečnom dôsledku je cieľom nájsť materiály, s ktorými môžeme vybudovať kozmickú loď, ktorá by neprispievala k vytváraniu nábojov - t. Toto je veľa ľahšie povedané ako urobené. Koniec koncov, musíte skoro vybudovať kozmickú loď z ľahkých kovov, aby ste dosiahli prijateľnú úroveň bezpečnosti vo vesmíre. A sú vodivé ako peklo.

Dennison ešte nenašiel riešenie. Vymyslel to, čo si NASA a iné vesmírne agentúry a súkromné ​​spoločnosti v oblasti kozmického letectva musia uvedomiť, ak sú naozaj vážne, keď chcú vyslať viac ľudí do vesmíru. Medzitým nie je nedostatok podivných myšlienok, ktoré by mohli pomôcť zachrániť vedro skrutiek a kovov, ktoré tam naďalej posielame.

Jeden takýto návrh: voda. Tím výskumníkov z Colorado School of Mines a University of California, Davis, si myslia, že by sme mohli ísť staromódnym spôsobom a použiť H2O na vypustenie elektrických požiarov vo vesmíre. Je to lepšie ako nič, aj keď nie úplne ohromujúce, pokiaľ ide o plány.

Bez ohľadu na stratégiu požiarnej bezpečnosti NASA a iní skončia, budú musieť niečo čoskoro zistiť, ak chceme, aby sme do roku 2040 zaslali astronautov na Mars. Ďalší skvelý polymér nebude iba prielom v oblasti materiálových vied, ale bude to záchranca.