Aunque encender un fuego en el espacio parece una mala idea, los científicos han estado creando llamas controladas de forma segura en el espacio durante décadas. Estos experimentos, muchos de los cuales están patrocinados por la División de Ciencias Biológicas y Físicas (BPS, por sus siglas en inglés) de la NASA, están mejorando nuestra comprensión sobre la combustión y la seguridad de los futuros exploradores del espacio profundo.
¿Qué hace que las llamas se comporten de manera diferente en el espacio?
¿Qué hace que las llamas se comporten de manera diferente en el espacio?
Cuando se elimina la atracción gravitacional de la Tierra, las llamas se comportan de manera muy diferente. La forma típica de la llama de una vela es causada por el aire caliente menos denso que se eleva y es reemplazado por aire a temperatura ambiente más frío que viene desde abajo. En microgravedad, sin embargo, ese efecto de circulación de aire no ocurre, lo que hace que se produzca una llama esférica.
¿Por qué estudiar las llamas en el espacio?
La gravedad es una fuerza de gran magnitud que puede enturbiar los estudios científicos en la Tierra. El estudio de la combustión en microgravedad ofrece una oportunidad única para que los científicos comprendan mejor los aspectos fundamentales de la combustión sin ese efecto de enturbiamiento que produce la gravedad.
Además, los investigadores estudian el fuego en el espacio para proteger mejor a los astronautas. Los astronautas deben saber qué esperar en caso de una emergencia por incendio. A diferencia de la Tierra, los astronautas no pueden abandonar la nave espacial y llamar al 911 (número de emergencias). El entorno de la nave espacial debe ser lo más seguro posible mediante el uso de materiales que no se quemen siempre que sea posible. Algunos materiales pueden incluso ser más inflamables en entornos de gravedad parcial, lo que hace que esta investigación sea crucial.
Cómo estudiar el fuego en microgravedad
Los investigadores han diseñado las instalaciones de la Estación Espacial Internacional (EEI) para estudiar la combustión mientras mantienen a la tripulación segura durante las pruebas. La instalación principal utilizada para estudiar las llamas a bordo de la estación es el Bastidor integrado de combustión (CIR, por sus siglas en inglés). El CIR contiene de forma segura los estudios sobre las llamas a pequeña escala y requiere poca interacción de la tripulación.
El experimento Ignición y extinción de combustible sólido (SoFIE, por sus siglas en inglés) patrocinado por BPS está diseñado para encajarse dentro del CIR y permite llevar a cabo estudios del encendido y la combustibilidad de los materiales sólidos de las naves espaciales.
Se han efectuado estudios de llamas a mayor escala a bordo de la nave espacial Cygnus de Northrop Grumman después de su salida de la estación. Esta serie de experimentos de la Demostración de seguridad contra Incendios en astronaves (Saffire, por la abreviatura de su nombre en inglés) permitió llevar a cabo estudios a mayor escala sobre la propagación del fuego.
¿Qué hemos aprendido?
Después de décadas de investigaciones sobre la combustión en el espacio, los investigadores han hecho grandes progresos hasta ahora.
- El descubrimiento de un tipo específico de llama fría fue un avance importante durante el Experimento de extinción de llamas (FLEX, por su acrónimo en inglés) en la estación espacial. Aprender más sobre el comportamiento de estas llamas químicamente diferentes podría conducir al desarrollo de vehículos más eficientes y menos contaminantes.
- La Combustión confinada, experimento patrocinado por el Laboratorio Nacional de la EEI, examinó la propagación de las llamas en espacios confinados de diferentes formas. Estos resultados propocionan orientación para el diseño de estructuras, códigos de seguridad contra incendios y respuesta en el espacio y en la Tierra.
- Se han realizado varios experimentos patrocinados por BPS dentro de SoFIE, incluyendo las pruebas de SoFIE-GEL y SoFIE-MIST (esta última explora el encendido y extinción del fuego en materiales). En conjunto, estos experimentos, junto con futuros estudios planificados, nos ayudarán a comprender mejor el desarrollo inicial de las llamas y la propagación del fuego.
Imagen cortesía de NASA
Llamas en la Luna
Con el regreso de la humanidad a la Luna como parte del programa Artemis, estudiar las llamas en la verdadera gravedad lunar es importante para la seguridad de la tripulación. Las pruebas nos ayudarán a comprender cómo diseñar mejor nuestros hábitats y qué materiales evitar que podrían ser más inflamables en un entorno con menos gravedad.
El estudio de Inflamabilidad de materiales en la Luna (FM2, por sus siglas en inglés) será la primera prueba de combustibilidad en otro mundo. Este experimento se llevará a cabo en la superficie lunar para evaluar el tamaño, la fuerza, la intensidad y la propagación de las llamas en comparación con la gravedad de la Tierra.
Acerca de BPS
La División de Ciencias Biológicas y Físicas de la NASA realiza investigaciones revolucionarias en lugares extraordinarios. Su misión es ser pioneros en el descubrimiento científico y permitir la exploración mediante el uso de entornos espaciales para realizar investigaciones que no son posibles en la Tierra. El estudio de los fenómenos biológicos y físicos en condiciones extremas permite a los investigadores avanzar en el conocimiento científico fundamental necesario para ir más lejos y permanecer más tiempo en el espacio, al tiempo que beneficia a la humanidad.
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