A plazma töltésű űrhajók megállíthatják a Mars küldetését, mert az elektromosság megöli

A világ jól ismeri az űrutazás kockázatait, mivel az Apollo 1 kabinja lángokban lépett fel egy próbaindítás során, három űrhajós életét véve. Bár ez a rakéta soha nem hagyta el a földet, Gus Grissom, Ed White és Roger Chaffee halálát az űrben leginkább fenyegető fenyegetés váltotta ki: az elektromosság. A fülke meggyulladt, amikor az éghető nejlon és a nagynyomású oxigén táplált elektromos tüzelőanyag meggyújtotta az üzemanyag nélküli hajót. A villamos energia és az űrhajók nem keverik jól. És a probléma csak rosszabbodik, ha messzebb van Canaveral-tól.

A jelenlegi űrhajók jelentős része pilóta nélküli, ezért nem gyakrabban halljuk a helytüzekről - nincs fedélzeten oxigén. A hajtóanyag általában gyúlékony, de kevésbé veszélyes. A villamos energia többnyire problémát jelent, ha életben akarja tartani az embereket, különösen hosszabb utakon - amit figyelembe kell venni a Mars és az Alpha Centauri felé nézve.

A NASA már azon dolgozik, hogy jobban megértse az elektromos tüzeket az űrben, és felkészüljön a fokozott űrkutatás jövőjére, és tovább utazik, mint amennyire csak az alacsony Föld körüli pályára kerül. A Saffire-1-es kísérlet - amelyben az űrügynökség egy nagy Cygnus-tartalék jármű fedélzetén nagyszabású tüzet fog indítani - biztosan segít abban, hogy jobban megértsük, hogyan működik a nulla gravitációs környezetben lévő tűz, és mit lehet tenni a segítségért megvédeni az űrhajósokat, akik ilyen helyzetben vannak. Ez egy kezdet, de feltételezi, hogy az elektromos fenyegetés belülről van. És ez nem. A tér maga is elindíthatja az elektromos tüzeket.

J.R. Dennison, a Utah Állami Egyetem anyagfizikusa sok időt töltött a NASA aggodalmaira, hogy a plazma által kiváltott töltés hogyan okozhat az űrhajóknak az elektronikus berendezések teljes meghibásodását, és akár robbanáshoz is vezethet. Itt van a dolog: Általában az üres területet úgy gondoljuk, mint egy üres vákuumot, de nem. A tér vastag az elektronok, az ionok és a foton által indukált csillagok és a nagy energiájú asztrofizikai események által generált áramokkal. Ezek az áramlatok elkerülhetetlenek, és mivel az űrhajók áthaladnak rajtuk, a fémet ugyanúgy hagyják el, mint a hideg napon a gyapjú. Elég veszélyes ahhoz, hogy egy kis fémdobozban repüljünk, most feltételezzük, hogy a doboz erős elektromos töltéssel rendelkezik. Nagy probléma, hogy az emberi utazást mély térbe tudná elzárni.

Lényegében az a probléma, hogy a töltés létrejön, az, hogy a mérnököknek nincs helye hibának. Ha egy hibás huzal lazul és megtörténik, hogy kapcsolatba lép egy feltöltött jármű külső részével (vagy belső terével), az űrhajósoknak problémája lesz.

Dennison megpróbálta kitalálni, hogy az űrhajók töltése milyen részletes dinamikát mutat. Ez magában foglalja azt is, ahol a töltés valószínűleg egy űrhajón történik, az események típusai, amelyek súlyosbítják a töltést (például a sugárzás vagy a napfény által okozott hőmérsékletnövekedés), az anyagokat, amelyek hozzájárulnak a töltéshez, illetve enyhítik azokat, és még sok más. Végső soron az a cél, hogy olyan anyagokat találjunk, amelyekkel építhetünk olyan űrhajókat, amelyek nem segítenek a felhalmozódás feltöltésében - azaz nem statikus anyagok. Ez sokkal könnyebb mondani, mint megtenni. Végtére is, nagyon sokat kell építeni az űrhajókat a könnyűfémekből annak érdekében, hogy elfogadható szintű biztonságot érjünk el az űrben. És a pokol vezetői.

Dennison még nem találta meg a megoldást. Megalapozta az alapját, hogy a NASA és más űrügynökségek, valamint a privát űrrepülőgép-társaságok tudatában kell lenniük, ha tényleg komolyan gondolják, hogy több embert küldnek az űrbe. Eközben nincsenek olyan furcsa ötletek hiánya, amelyek segítenek megmenteni a csavarok és fémek vödörét, amiket továbbra is oda küldünk.

Egy ilyen javaslat: víz. Egy kutatócsoport a Colorado School of Mines-ből és a kaliforniai egyetemről, Davis úgy gondolja, hogy csak a régimódi úton mehetünk, és a H2O-t használjuk az elektromos tüzek elhelyezésére az űrben. Jobb, mint semmi, bár nem pontosan lenyűgöző a tervek mentén.

Bármi legyen is a tűzbiztonsági stratégia, akkor a NASA és mások végigkísérnek valamit, ha meg akarjuk találni a 2040-es határidőt az űrhajósok Marsra történő elküldéséhez. A következő nagy polimer nem csak anyagtudományi áttörés lesz, életmentő lesz.