Svemirski brodovi punjeni plazmom mogu zaustaviti misiju na Marsu zbog ubijanja struje

Svijet je dobro upoznao rizike svemirskih putovanja jer se kabina Apolla 1 zapalila tijekom probnog lansiranja, oduzimajući život trojici astronauta. Iako ta raketa nikada nije napustila zemlju, smrt Gusa Grissoma, Ed Whitea i Rogera Chaffeea potaknuta je najvećom prijetnjom ljudima u svemiru: struji. Kabina se zapalila kad je električni požar napunjen zapaljivim najlonom i visokim tlakom kisika izdubila plovilo koje nije gorivo. Struja i svemirski brodovi se ne miješaju dobro. A problem se pogoršava samo dalje od Cape Canaverala.

Veliki postotak sadašnjih svemirskih letjelica je bez posade, zbog čega češće ne čujemo o svemirskim požarima - nema kisika na brodu. Pogon je općenito zapaljiv, ali predstavlja manji rizik. Električna energija uglavnom predstavlja problem kada želite zadržati ljude na životu, osobito na dužim putovanjima - nešto što moramo uzeti u obzir dok gledamo prema Marsu, pa čak i prema Alpha Centauri.

NASA već radi na boljem razumijevanju električnih požara u svemiru u pripremi za budućnost povećanog istraživanja svemira i putovanja koja će nas odvesti dalje od orbite niske Zemlje. Eksperiment Saffire-1 - u kojem će svemirska agencija pokrenuti veliku vatru na praznom vozilu za snabdijevanje Cygnus-om - sigurno će nam pomoći da bolje razumijemo kako vatra u okolini bez gravitacije funkcionira i što se može učiniti kako bi se pomoglo zaštititi astronaute koji bi se mogli suočiti s takvom situacijom. Ovo je početak, ali pretpostavlja da je električna prijetnja iznutra. I nije. Sam prostor mogao bi potencijalno pokrenuti električne požare.

J.R. Dennison, fizičar materijala na državnom sveučilištu Utah, proveo je dosta vremena kopajući se u zabrinutost NASA-e o tome kako bi plazma inducirano punjenje moglo uzrokovati potpuni neuspjeh u elektronskoj opremi i čak dovesti do eksplozije ili dva. Stvar je u tome: prostor obično smatramo praznim vakuumom, ali nije. Prostor je gust sa strujama elektrona, iona i fotona koje stvaraju zvijezde i astrofizički događaji visoke energije. Te su struje neizbježne i, kako se svemirska letjelica kreće kroz njih, one mogu ostaviti naboj na metalu na isti način kao i vuna na hladan dan. Dovoljno je opasno letjeti u maloj metalnoj kutiji, sada pretpostavimo da kutija nosi jak električni naboj. To je veliki problem koji može zaustaviti ljudsko putovanje u duboki svemir.

U biti, problem koji stvara punjenje je taj što inženjerima ne daje mjesta za pogreške. Ako se pokvarena žica olabavi i dogodi da dođe u dodir s vanjskom (ili unutarnjom) opremom, astronauti će imati problem.

Dennison je pokušavao shvatiti detaljniju dinamiku kojom se događa punjenje svemirskih letjelica. To uključuje, gdje se može dogoditi naplata na svemirskoj letjelici, vrste događaja koji pogoršavaju punjenje (kao što su radijacija ili porast temperature uzrokovan sunčevom bakljom), vrste materijala koji doprinose ili ublažavaju punjenje i još mnogo toga. U konačnici, cilj je pronaći materijale s kojima možemo izgraditi letjelicu koja ne bi bila pogodna za punjenje - tj. Ne-statički materijal. Ovo je mnogo lakše je reći nego učiniti. Uostalom, vi trebate izgraditi svemirsku letjelicu iz laganih metala kako biste postigli prihvatljivu razinu sigurnosti u prostoru. I oni su provodljivi kao pakao.

Dennison još nije pronašao rješenje. Položio je temelje za ono što NASA i druge svemirske agencije i privatne tvrtke u svemiru moraju biti svjesne ako su doista ozbiljne u pogledu upućivanja više ljudi u svemir. U međuvremenu, nema manjka čudnih ideja koje bi mogle pomoći u spašavanju vijaka i metala koje nastavljamo tamo poslati.

Jedan takav prijedlog: voda. Tim istraživača iz škole za rudnike u Coloradu i na Sveučilištu u Kaliforniji, Davis, mislimo da bismo mogli jednostavno otići na staromodan način i upotrijebiti H2O da ugasimo električne požare u svemiru. Bolje je nego ništa, ali ne baš zapanjujuće što se tiče planova.

Bez obzira na to kakvu strategiju za zaštitu od požara NASA i drugi završe, morat će uskoro nešto smisliti ako želimo postići taj rok od 2040. za slanje astronauta na Mars. Sljedeći veliki polimer neće biti samo napredak u znanosti o materijalima, već će biti spasitelj.