NASA tìm cách dập tắt đám cháy trong không gian

Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) đang tiến hành một loạt thí nghiệm trên trạm không gian để tìm hiểu phương pháp chữa cháy trong vũ trụ.

• Tàu vũ trụ của NASA tiếp cận sao Diêm Vương
  
• NASA thử nghiệm trang bị vũ khí laser xuyên phá băng cho robot

Cách dập tắt đám cháy trong không gian

Ngọn lửa bùng phát trong tàu vũ trụ chở người sẽ gây hoảng loạn. Dập tắt đám cháy trên tàu không đơn giản chỉ là lấy bình cứu hỏa gần nhất phun vào ngọn lửa.

Ngọn lửa trong không gian cháy ở nhiệt độ thấp hơn, chậm hơn và ít oxy hơn trong môi trường trọng lực bình thường. (Ảnh: NASA)

Ngọn lửa biểu hiện rất khác nhau trong môi trường không trọng lực hoặc trọng lực thấp. Trên Trái Đất, dòng không khí nóng vận động đi lên kéo vật liệu dễ cháy ra khỏi ngọn lửa và thu hút oxy về phía mình. Đây là lý do khiến ngọn lửa của nến trông giống giọt nước mắt.

"Trong không gian, ngọn lửa cháy theo mọi hướng giống như một viên tròn, gây khó khăn cho các nhà du hành vũ trụ tìm ra nơi xảy cháy. Nếu bạn có máy dò khói trên Trái Đất, nó thường được đặt ở trần nhà do khói bốc lên trên. Còn ở môi trường không trọng lực, khói lại tỏa ra mọi hướng," Daniel Dietrich, chuyên gia làm việc tại Trung tâm nghiên cứu Glenn của NASA nói.

Khi các phi hành gia định rời khỏi quỹ đạo của Trái Đất, họ cần phải tìm hiểu phương pháp dập tắt đám cháy trong không gian. Vào năm 1997, ngọn lửa phát ra từ bình oxy trên tàu vũ trụ Mir của Nga, khiến những người gần đó phải sơ tán. Ngọn lửa cháy trong 14 phút trước khi cạn nhiên liệu.

Ngọn lửa trong không gian cháy ở nhiệt độ thấp hơn, chậm hơn và ít oxy hơn trong môi trường trọng lực bình thường. Điều này nghĩa là nguyên liệu dùng để dập tắt đám cháy phải có nồng độ cao. Các phi hành gia trên Trạm không gian quốc tế (ISS) thường xuyên thực tập phòng chống hỏa hoạn, họ sử dụng bình chữa cháy CO2.

Dietrich và Forman Williams thuộc Đại học California San Diego, Mỹ đang thực hiện chương trình Thí nghiệm dập tắt Ngọn lửa 2 (FLEX2) trên trạm ISS. Mục tiêu của chương trình này là tìm ra thiết bị chữa cháy tốt hơn trong không gian bên ngoài, làm cho chuyến đi vào không gian an toàn hơn.

"Những thí nghiệm nằm trong quỹ đạo Trái Đất sẽ giúp phát triển những kiến thức cơ bản để thiết kế cho chuyến du hành vũ trụ," Williams nói.

Những thử nghiệm FLEX đầu tiên diễn ra từ năm 2009 đến 2014. Trong chương trình FLEX2, nhóm nghiên cứu tiến hành thí nghiệm bên trong module khoa học Destiny (bộ phận chứa giá để đồ đạc của các dự án khoa học) bằng phương pháp điều khiển từ xa. Họ đốt những ngọn lửa nhỏ và xem xét cách thức chúng cháy ở nồng độ khác nhau của các loại khí xung quanh.

Kết quả cho thấy, hai loại nhiên liệu phổ biến trên tàu vũ trụ là methanol và heptanes sẽ cháy khi có ít nhất từ 12-13% nồng độ khí oxy trong tàu vũ trụ. Trong khi đó, con người cần tối thiểu khoảng 14-15% oxy để tồn tại.

Biết được chính xác thời điểm ngọn lửa tắt sẽ giúp các kỹ sư tạo ra thiết bị chữa cháy tốt hơn, đồng thời nhà du hành vũ trụ đưa ra quyết định chính xác hơn nếu thảm họa xảy ra, bao gồm việc làm thay đổi hỗn hợp khí bên trong module để dập lửa.