Plazmové nabité kosmické lodě mohou zastavit misi na Mars, protože zabíjí elektřinu

$config[ads_kvadrat] not found

PLAZMA • Lonely

PLAZMA • Lonely
Anonim

Svět byl dobře obeznámen s riziky cestování vesmírem, protože kabina Apolla 1 se vznesla v plamenech během zkušebního startu a zabila životy tří kosmonautů. Ačkoli ta raketa nikdy neopustila zemi, smrt Guse Grissoma, Eda Whitea a Rogera Chaffeeho byla vyvolána největší hrozbou pro lidi ve vesmíru: elektřina. Kabina se zapálila, když elektrický oheň napájený hořlavým nylonem a vysokotlakým kyslíkem vyprázdnil nečerpaná plavidla. Elektřina a kosmické lodě se dobře nemíchají. A ten problém se ještě zhoršuje dál od mysu Canaveral.

Hlavní procento současných kosmických lodí je bez posádky, což je důvod, proč o vesmírných požárech neslyšíme častěji - na palubě není žádný kyslík. Hnací plyn je obecně hořlavý, ale představuje menší riziko. Elektřina většinou představuje problém, když chcete udržet lidi naživu, zejména na delších cestách - něco, co musíme zvážit, když se díváme na Mars a dokonce i na Alpha Centauri.

NASA již pracuje na lepším pochopení elektrických požárů ve vesmíru při přípravě na budoucnost většího průzkumu vesmíru a cest, které nás zavedou dál než jen oběžná dráha na nízké Zemi. Experiment Saffire-1, ve kterém vesmírná agentura zahájí rozsáhlou palbu na palubě prázdného vozidla Cygnus resupply, nám pomůže lépe porozumět tomu, jak funguje oheň v prostředí s nulovou gravitací a co lze udělat pro pomoc chránit astronauty, kteří by mohli čelit takové situaci. To je začátek, ale předpokládá, že elektrická hrozba je zevnitř. A není to. Prostor sám by mohl potenciálně spustit elektrické požáry.

J. R. Dennison, fyzik materiálů na státní univerzitě v Utahu, strávil poměrně málo času tím, že se vrhl na obavy NASA ohledně toho, jak by nabíjení vyvolané plazmou mohlo způsobit, že kosmická loď zažije úplné selhání v elektronickém vybavení a dokonce povede k výbuchu nebo dvěma výbuchům. Tady je věc: Prostor je obvykle považován za prázdné vakuum, ale není to. Prostor je tlustý elektrony, ionty a fotony indukovanými proudy produkovanými hvězdami a vysokoenergetickými astrofyzickými událostmi. Tyto proudy jsou nevyhnutelné a jak se kosmická loď pohybuje skrz ně, mohou zanechat náboj na kovu v podstatě stejným způsobem, jaký má vlna v chladném dni. Je dost nebezpečné létat v malé kovové krabičce, teď předpokládejme, že krabice má silný elektrický náboj. Je to velký problém, který by mohl zastavit lidské cestování do vesmíru.

V podstatě je problémem, že účtování vytváří, že inženýři nemají žádný prostor pro chyby. Pokud se vadný vodič uvolní a dojde ke kontaktu s exteriérem (nebo vnitřkem) nabitého vozidla, astronauti budou mít problém.

Dennison se snaží zjistit podrobnější dynamiku, při které dochází k nabíjení kosmických lodí. To zahrnuje i případy, kdy se zpoplatnění pravděpodobně vyskytne na kosmické lodi, což je druh událostí, které zhoršují nabíjení (např. Radiace nebo zvyšování teploty způsobené sluneční erupcí), druhy materiálů, které přispívají nebo zmírňují nabíjení, a mnoho dalšího. Cílem je nakonec najít materiály, s nimiž můžeme stavět kosmické lodě, které by nevedly k nárůstu nabití - tj. Nestatickým materiálům. Tohle je hodně snadněji řečeno, než udělal. Koneckonců, budete muset vytvořit kosmickou loď z lehkých kovů, abyste dosáhli přijatelného stupně bezpečnosti ve vesmíru. A jsou vodivé jako peklo.

Dennison zatím nenašli řešení. Vymyslel to, co si NASA a další kosmické agentury a soukromé kosmonautické společnosti musí uvědomit, jsou-li opravdu vážně, když chtějí vysílat více lidí do vesmíru. Mezitím neexistuje žádný nedostatek podivných nápadů, které by mohly pomoci zachránit kbelík šroubů a kovu, který tam stále posíláme.

Jeden takový návrh: voda. Tým vědců z Colorado School of Mines a University of California, Davis si myslí, že bychom mohli jít staromódním způsobem a použít H2O k vyhoření elektrických požárů ve vesmíru. Je to lepší než nic, i když ne úplně ohromující, pokud jde o plány.

Bez ohledu na strategii požární bezpečnosti, kterou NASA a jiní skončí, budou muset něco brzy zjistit, pokud chceme zasáhnout do roku 2040 termín zaslání astronautů na Mars. Další skvělý polymer nebude jen průlomem vědy o materiálech, ale bude to zachránce života.

$config[ads_kvadrat] not found