Плазмові космічні кораблі можуть зупинити місію на Марсі, оскільки вбивають електроенергію

Світ був добре знайомий з ризиками космічних подорожей, оскільки кабіна Аполлона 1 піднялася у вогні під час тестового запуску, забравши життя трьох астронавтів. Хоча ця ракета ніколи не виходила з землі, смерть Гуса Гріссона, Еда Уайта і Роджера Чафі викликана найбільшою загрозою для людини в космосі: електриці. Кабіна запалала, коли електричний вогонь, що подається горючим нейлоном і киснем високого тиску, поглинав незапалене судно. Електрика та космічні кораблі не змішуються добре. І проблема тільки погіршується далі від мису Канаверал ви йдете.

Великий відсоток сучасних космічних апаратів безпілотний, тому ми частіше не чуємо про космічні пожежі - на борту немає кисню. Пропелент, як правило, легкозаймистий, але представляє менший ризик. Електрика в основному представляє проблему, коли ви хочете зберегти людей живими, особливо на більш тривалих поїздках - те, що нам потрібно розглянути, коли ми дивимося на Марс і навіть на Альфу Центавра.

НАСА вже працює над тим, щоб краще зрозуміти електричні пожежі в космосі, готуючись до майбутнього збільшення космічних досліджень і подорожей, які підуть нам далі, ніж просто низька орбіта Землі. Експеримент Saffire-1, в якому космічне агентство розпочне масштабний вогонь на порожньому транспортному засобі для постачання Cygnus, обов'язково допоможе нам краще зрозуміти, як працює пожежа в середовищі без тяжкості, і що можна зробити, щоб допомогти захистити космонавтів, які можуть зіткнутися з такою ситуацією. Це початок, але припускає, що електрична загроза зсередини. І це не так. Сам космос потенційно може почати електричні пожежі.

Дж. Р. Деннісон, фізик матеріалу в Університеті штату Юта, витратив зовсім небагато часу на побоювання НАСА щодо того, як зарядка, викликана плазмою, може призвести до повного виходу з ладу космічного апарату в електронному обладнанні і навіть призвести до вибуху або двох. Ось у чому справа: ми, як правило, розглядаємо простір як порожній вакуум, але це не так. Космос товстий з електронними, іонними і фотонними струмами, що виробляються зірками і високоенергетичними астрофізичними подіями. Ці течії неминучі, і, коли космічний апарат рухається через них, вони можуть залишити заряд на металі в тій же мірі, як і вовна в холодний день. Досить небезпечно літати в маленькій металевій коробці, тепер припустимо, що в коробці є сильний електричний заряд. Це серйозна проблема, яка може зупинити подорож людини до глибокого космосу.

По суті, проблема, яку створює нарахування, полягає в тому, що вона не дає інженерам можливості для помилок. Якщо несправний дріт стає вільним і відбувається контакт з зовнішнім (або внутрішнім) транспортним засобом, космонавти мають проблеми.

Деннісон намагався з'ясувати більш детальну динаміку, за якою відбувається зарядка космічних апаратів. Це включає в себе, де заряд може відбуватися на космічному апараті, типи подій, які посилюють зарядку (наприклад, випромінювання або підвищення температури через сонячну спалах), типи матеріалів, які сприяють або пом'якшують зарядку, та багато іншого. Зрештою, мета полягає в тому, щоб знайти матеріали, за допомогою яких ми можемо побудувати космічний апарат, який не сприятиме накопиченню заряду - тобто нестатичним матеріалам. Це багато легше сказати, ніж зробити. Врешті-решт, ви повинні будувати космічний апарат з легких металів, щоб досягти прийнятного рівня безпеки в просторі. І вони проводять як пекло.

Деннісон ще не знайшов рішення. Він заклав основу для того, для чого НАСА та інші космічні агенції та приватні компанії, що здійснюють польоти в космос, повинні знати, чи дійсно вони серйозно ставляться до того, щоб вислати більше людей у ​​космос. Між тим, не бракує дивних ідей, які могли б допомогти зберегти відро болтів і металу, які ми продовжуємо відправляти туди.

Одна така пропозиція: вода. Команда дослідників з Колорадської школи шахт і Університету Каліфорнії, Девіс, вважає, що ми можемо просто піти старим способом і використовувати H2O для гасіння електричних пожеж у космосі. Це краще, ніж нічого, хоча й не зовсім приголомшливе, наскільки це стосується планів.

Незалежно від того, яка стратегія протипожежної безпеки НАСА та інші в кінцевому підсумку переслідують, їм доведеться розібратися, якщо ми хочемо досягти кінцевого терміну 2040 року для відправки космонавтів на Марс. Наступним великим полімером не буде прорив у матеріалознавстві, це буде рятувальник.