Os cosmonautas enfrentam diversos desafios durante suas viagens ao espaço, como a microgravidade e a exposição à radiação. Estes fatores podem causar problemas de saúde, como a diminuição da densidade óssea e o risco de câncer devido à exposição à radiação. No entanto, o maior inimigo a ser enfrentado no espaço é o fogo!
Fogo extraterrestre representa a maior ameaça para os cosmonautas
O maior perigo para os astronautas é o fogo, pois em uma missão longa como a Marte ou qualquer outro local além da órbita terrestre, seria extremamente difícil escapar caso um incêndio ocorresse. Por isso, os cientistas estão investigando o comportamento do fogo em naves espaciais para proteger os cosmonautas.
Cientistas do Centro de Tecnologia Espacial Aplicada e Microgravidade (ZARM) da Universidade de Bremen estão estudando os riscos de incêndio a bordo de espaçonaves.
Recentemente, foi publicado um novo estudo no Proceedings of the Combustion Institute com o título “Efeito da concentração de oxigênio, pressão e velocidade de fluxo oposta na propagação da chama ao longo de folhas finas de PMMA”. O autor principal do estudo é Hans-Christoph Ries.
“Um incêndio a bordo de uma espaçonave é um dos cenários mais perigosos nas missões espaciais. Quase não existem opções para alcançar um local seguro ou escapar de uma espaçonave. Por isso, é fundamental compreender o comportamento dos incêndios nessas condições especiais.”
Afirmou o Dr. Florian Meyer, diretor do grupo de pesquisa em Tecnologia de Combustão do ZARM.
Desde 2016, o ZARM vem investigando o comportamento e a propagação do fogo em condições de microgravidade, como as encontradas na Estação Espacial Internacional (ISS).
Essas condições incluem um nível de oxigênio semelhante ao da Terra, circulação de ar forçada e pressão ambiental também parecida com a terrestre. A NASA também tem realizado experimentos semelhantes e agora sabemos que o fogo se comporta de maneira diferente em microgravidade do que na Terra.
Microgravidade intensifica o risco de incêndio
Inicialmente, o fogo queima com uma chama menor e leva mais tempo para se propagar. Esse fato favorece o fogo, uma vez que pode passar despercebido por mais tempo.
O fogo também queima mais quente em microgravidade, o que significa que alguns materiais que não seriam inflamáveis em condições normais na Terra podem queimar em naves espaciais, liberando substâncias tóxicas no ar.
As espaçonaves destinadas a missões a Marte terão ambientes diferentes da ISS. A pressão do ar será mais baixa, o que traz benefícios como deixar a nave mais leve e acelerar a preparação dos astronautas para saídas externas.
No entanto, a pressão mais baixa implica em um aumento no teor de oxigênio para suprir as necessidades respiratórias dos astronautas.
Nos últimos testes realizados, a equipe do ZARM investigou o comportamento do fogo nessas novas condições.
PMMA é a sigla para polimetilmetacrilato, comumente conhecido como acrílico. Este material é utilizado em substituição ao vidro por ser leve e não quebrar facilmente. Embora a ISS não faça uso desse material, ele está sendo desenvolvido para futuras naves espaciais. A cápsula Orion, por exemplo, utiliza acrílico combinado com outros materiais para as janelas, e é provável que as futuras espaçonaves sigam o mesmo padrão.
Nas experiências realizadas, os pesquisadores queimaram folhas de acrílico e variaram três fatores ambientais: pressão do ar, teor de oxigênio e velocidade do fluxo de ar.
Para simular a microgravidade, eles utilizaram a Torre de Queda de Bremen.
Os resultados mostraram que uma pressão mais baixa atenua o fogo, porém um teor de oxigênio mais elevado tem um efeito mais significativo. Na ISS, o nível de oxigênio é de 21%, o mesmo que na Terra.
Em futuras naves espaciais com pressões mais baixas, o teor de oxigênio pode chegar a 35%, aumentando consideravelmente o risco de incêndio para os astronautas. Constatou-se que um incêndio pode se propagar três vezes mais rápido do que em condições terrestres.
Todos sabemos que o aumento do fluxo de ar contribui para a propagação mais rápida do fogo; é por isso que sopramos em uma chama pequena para torná-la maior. O incremento no fluxo de ar fornece mais oxigênio, intensificando a combustão. Dessa forma, o aumento do fluxo de ar em uma atmosfera com alto teor de oxigênio cria uma situação perigosa para os astronautas.
