Jugar con fuego puede ser peligroso y nunca más que cuando está confinado en una cápsula espacial que flota a 250 millas sobre la Tierra. Pero la semana pasada, los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI) han encendido intencionalmente una serie de llamas en una investigación diseñada para estudiar el comportamiento de las llamas en gravedad cero.
Los científicos detrás del experimento, llamado Combustión confinada, dicen que ayudará a mejorar la seguridad contra incendios en la EEI y en futuras misiones lunares al ayudar a predecir cómo podría progresar un incendio en condiciones de baja gravedad.
El Dr. Paul Ferkul, de la Asociación de Investigación Espacial de las Universidades, que está trabajando en el proyecto, dijo: “Ese es el objetivo inmediato y más práctico ya que la NASA puede usar el conocimiento para mejorar la selección de materiales y las estrategias de seguridad contra incendios”.
En la Tierra, la gravedad empuja el aire más frío y denso hacia la base de la llama, desplazando el aire caliente que se eleva. Este proceso alimenta oxígeno fresco al fuego y el flujo ascendente de aire caliente le da a la llama su característica forma de lágrima.
En gravedad cero, las llamas pueden ser esféricas o alargadas por flujos externos de aire. Los últimos experimentos no son los primeros en incendiar las cosas dentro de la EEI, pero están estudiando el proceso con más detalle.
“Eliminar la gravedad elimina la convección natural; el aire caliente no sube porque no hay “arriba”, dijo Ferkul.
En cambio, los experimentos, que comenzaron en la víspera de Navidad, involucran un ventilador que sopla aire a través de la caja para proporcionar oxígeno.
Los experimentos están probando dos combustibles – tela compuesta de algodón y fibra de vidrio, y láminas de plástico acrílico transparente – y probando cómo diferentes flujos de aire y tamaños de cajas alteran las tasas de combustión. Los incendios se encienden dentro de una caja dentro de una caja, para garantizar la seguridad. En los 15 experimentos realizados hasta ahora, la llama se ha quemado entre uno y 22 minutos.
Según Ferkul, a los astronautas les encanta quemar cosas. “Realmente disfrutan los experimentos porque son muy prácticos”, dijo. “Podemos hablar con los astronautas mientras lo hacen”.
El trabajo previo del mismo equipo ha revelado que, contrariamente a lo esperado, algunos materiales serían más inflamables en la luna debido a la menor flotabilidad. Esto se debe a que, para algunos materiales, el flujo de convección es tan rápido que extingue la llama en la Tierra. Sin embargo, cuando se transfiere a la luna, el flujo podría alcanzar un punto dulce donde es lo suficientemente rápido como para atraer oxígeno fresco, pero no tan rápido como para apagar el fuego. Los experimentos están diseñados para proporcionar mejores predicciones de cómo se comportan los diferentes materiales en entornos de baja gravedad.
“Vivir en la luna es un entorno diferente al de la estación espacial y la Tierra, y los incendios se comportarán de manera diferente allí”, dijo Ferkul. “Hay razones para creer que los incendios podrían ser más peligrosos en la luna que en la Tierra”.
Los experimentos también podrían dar nuevas ideas sobre la ciencia básica de la combustión, como la química de la formación de hollín y cómo se irradia el gas de las llamas. “Las ecuaciones se vuelven significativamente más fáciles si nos deshacemos de la flotabilidad”, dijo Ferkul. “Podemos observar algunas de las físicas subyacentes que a veces se enmascaran con la flotabilidad. El hollín es algo muy difícil de desentrañar ”.
