NASA biến tàu Cygnus chuyên chở vật tư lên trạm ISS thành phòng thí nghiệm để tìm hiểu những thảm họa tương lai có thể tác động tới nhiệm vụ đến Mặt Trăng và sao Hỏa.
Ngọn lửa cháy trên tàu Cygnus. Video: NASA.
Dù trong không gian không có nguồn oxy để phát sinh hỏa hoạn, tàu vũ trụ có người lái như mẫu NASA định dùng cho các nhiệm vụ Artemis cần cung cấp môi trường hít thở cho phi hành đoàn trên tàu. Điều đó dấy lên vấn đề lớn về mặt an toàn, không chỉ bởi nguy cơ cháy nổ mà cả bởi giới nghiên cứu chưa hoàn toàn hiểu rõ cách ngọn lửa hoạt động trong môi trường vi trọng lực hoặc vô trọng lực. Do đó, NASA tiến đến Thí nghiệm an toàn hỏa hoạn tàu vũ trụ (Saffire) nhằm khám phá ngọn lửa quy mô lớn xảy ra như thế nào trong không gian, và tác động của các vật liệu khác nhau tới nó.
"Việc hiểu rõ ngọn lửa hoạt động như thế nào trong môi trường vi trọng lực, và cách mỗi vật liệu góp phần lan truyền ngọn lửa trong vũ trụ vô cùng quan trọng đối với phát triển tàu vũ trụ chở người trong tương lai", NASA giải thích. "Nghiên cứu cũng giúp cung cấp thông tin điều chỉnh quy định ứng phó hỏa hoạn trong trường hợp khẩn cấp, đặc biệt khi phi hành gia không có khả năng thoát khỏi tàu vũ trụ hoặc nhanh chóng trở về Trái Đất".
Nhiệm vụ Saffire-I diễn ra vào tháng 7/2016 trong khi Saffire-V được tiến hành vào ngày 13/1. NASA sử dụng tàu chở hàng CRS-14 của Northrop Grumman, phương tiện vừa hoàn thành nhiệm vụ bổ sung vật tư cho Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Phương tiện này được lựa chọn vì khác với tàu vũ trụ Dragon của SpaceX, con tàu chỉ được thiết kế cho một người. Cygnus trang bị các cảm biến từ xa để theo dõi thay đổi về nhiệt độ và lượng carbon dioxide, cùng với thiết bị Far-Field Diagnostic (FFD) quan sát không khí trong tàu vũ trụ và sự phát triển của ngọn lửa.
Sau khi rời trạm ISS vào ngày 6/1, tàu Cygnus được bơm đầy oxy tới mức 34% và áp suất 0,5 atmosphere, sau đó ngọn lửa cháy trên nhiều mẫu vật. NASA cho đốt một mẫu vật polymethyl methacrylate, hay còn gọi là Plexiglas, trong thử nghiệm Saffire-V. Sự tồn tại của oxy càng góp phần tăng thêm nguy cơ. Lượng oxy càng cao, ngọn lửa càng mãnh liệt, theo Gary A. Ruff, quản lý dự án Saffire của NASA ở Trung tâm nghiên cứu Glenn. Các nhà nghiên cứu phát hiện ngọn lửa trong môi trường vi trọng lực thường lan rộng và bốc cháy nhanh hơn trên những vật liệu mỏng. Saffire-V là nhiệm vụ thử nghiệm đốt lửa đầu tiên mô phỏng điều kiện không khí bên trong khoang tàu như khi chở người.