Plasma-ladede rumskibe kan stoppe missionen til Mars, fordi elektricitet dræber

$config[ads_kvadrat] not found

Dr. Robert Zubrin - Mars Direct: Humans to the Red Planet within a Decade

Dr. Robert Zubrin - Mars Direct: Humans to the Red Planet within a Decade
Anonim

Verden har været godt bekendt med risiciene for rumrejser, da Apollo 1-kabinen gik op i flammer under en teststart, der tog livet af tre astronauter. Selvom denne raket aldrig forlod jorden, blev Gus Grissoms død, Ed White og Roger Chaffee dødt af den største trussel mod mennesker i rummet: elektricitet. Kabinen blev tændt, da en elektrisk brand, der var fodret med en brændbar nylon og højtryks oxygen, slog det ikke-brændte fartøj. Elektricitet og rumskibe blandes ikke godt. Og problemet bliver kun værre jo længere fra Cape Canaveral du går.

En stor procentdel af det nuværende rumfartøj er ubemandet, og derfor hører vi ikke om rumbrande oftere - der er ingen ilt om bord. Drivmiddel er generelt brandfarligt, men giver mindre risiko. Elektricitet udgør for det meste et problem, når du vil holde folk i live, især på længere ture - noget vi skal overveje, da vi ser mod Mars og endda Alpha Centauri.

NASA arbejder allerede på bedre at forstå elektriske brande i rummet som forberedelse til en fremtid med øget rumforskning og rejser, der vil tage os længere end blot jordbunden. Saffire-1-eksperimentet - hvor rumbureauet vil starte en storstilet brand ombord på et tomt Cygnus resupply-køretøj - er sikker på at hjælpe os til bedre at forstå, hvordan en brand i et tyngdekraftmiljø fungerer, og hvad der kan gøres for at hjælpe beskytte astronauter, der kan blive udsat for en sådan situation. Dette er en start, men det går ud fra, at den elektriske trussel er indefra. Og det er det ikke. Rummet selv kunne potentielt starte elektriske brande.

J.R. Dennison, en materialets fysiker ved Utah State University, har brugt en del tid til at grave ind i NASAs bekymringer over, hvordan plasmainduseret opladning kan forårsage, at rumfartøjer oplever et fuldstændigt fiasko i elektronisk udstyr og endda fører til en eksplosion eller to. Her er sagen: Vi tænker typisk på rummet som et tomt vakuum, men det er det ikke. Rummet er tykt med elektron-, ion- og fotoninduserede strømme produceret af stjerner og høj-energi astrofysiske begivenheder. Disse strømme er uundgåelige, og som rumfartøjer bevæger sig gennem dem, kan de lade en afgift på metal på samme måde som uld gør på en kold dag. Det er farligt nok at flyve rundt i en lille metalboks, nu antager boksen bærer en stærk elektrisk ladning. Det er et stort problem, der kunne stoppe menneskers rejse til det dybe rum.

I det væsentlige er problemet, at opladning skaber, at det giver ingeniører ingen mulighed for fejl. Hvis en defekt ledning løsner og sker for at komme i kontakt med udvendigt (eller indvendigt) et opladet køretøj, vil astronauterne have et problem.

Dennison har forsøgt at finde ud af den mere detaljerede dynamik, som rumfartøjer opkræves. Dette inkluderer, hvor opladningen sandsynligvis vil forekomme på et rumfartøj, hvilke typer begivenheder der forøger opladningen (såsom stråling eller temperaturstigninger forårsaget af sollys), typer af materialer, der bidrager eller mindsker opladning og meget mere. I sidste ende er målet at finde materialer, som vi kan bygge rumfartøjer til, som ikke ville bidrage til opladning af opbygning - dvs. ikke-statiske materialer. Dette er meget nemmere sagt end gjort. Når alt kommer til alt, skal du stort set bygge rumfartøjer ud af lette metaller for at opnå et acceptabelt sikkerhedsniveau i rummet. Og de er ledende som helvede.

Dennison har ikke fundet løsningen endnu. Han har lagt grunden til, hvad NASA og andre rumorganisationer og private rumfartsselskaber skal være opmærksomme på, hvis de virkelig er seriøse om at sende flere mennesker ud i rummet. I mellemtiden er der ingen mangel på underlige ideer, der kan hjælpe med at redde spanden af ​​bolte og metal, vi fortsætter med at sende op der.

Et sådant forslag: vand. Davis tror et team af forskere fra Colorado School of Mines og University of California, at vi bare kunne gå den gammeldags måde og bruge H2O til at slukke elektriske brande i rummet. Det er bedre end ingenting, selvom det ikke er helt fantastisk, så vidt planerne går.

Uanset hvilken brandsikkerhedsstrategi NASA og andre ender med at forfølge, skal de snart finde ud af noget, hvis vi ønsker at ramme den 2040 deadline for at sende astronauter til Mars. Den næste store polymer vil ikke bare være et materialevidenskab gennembrud, det vil være en livredder.

$config[ads_kvadrat] not found