Загроза для екіпажу: NASA терміново вивчає горіння на Місяці

NASA готується вперше дослідити, як поводиться вогонь в умовах місячної гравітації. Місія отримала назву FM2 — Flam­ma­bil­i­ty of Mate­ri­als on the Moon, тобто дослідження займистості матеріалів на Місяці. Про проєкт оголосили на Конференції з місячних і планетарних наук, а запуск заплановано на кінець 2026 року. В рамках місії вчені відправлять чотири зразки твердого палива й протягом тривалого часу фіксуватимуть параметри полум’я.

Питання пожежної безпеки у космосі — аж ніяк не другорядне. Пожежа на борту завжди критична: у екіпажу обмаль часу, щоб виявити джерело, локалізувати вогонь і захистити обладнання. Проблема ускладнюється тим, що полум’я за межами Землі поводиться інакше. На Землі невеликий вогонь витягується краплеподібно — гарячий газ піднімається вгору, холодне повітря опускається вниз, формуючи звичні конвекційні потоки.

У мікрогравітації ця картина кардинально змінюється. Підйом гарячих газів там не працює так само, як у земній атмосфері, тому полум’я стає більш округлим і може набувати майже сферичної форми. Для інженерів ця різниця принципова: від неї залежить швидкість поширення вогню, кількість виділюваного тепла й те, які матеріали витримають контакт із полум’ям.

Саме тому NASA вже давно застосовує окремий стандарт перевірки матеріалів для космічних польотів — NASA-STD-6001B. З його допомогою оцінюють придатність тканин, покриттів, пластиків та інших елементів. Агентство провело чимало експериментів із горінням у космосі, однак для місячної гравітації накопичених даних досі бракує. Автори доповіді по FM2 прямо зазначають: наразі фахівці мають лише приблизне уявлення про те, як попередні розрахунки застосовні до місячних місій.

Чисельні моделі та лабораторні результати вже вказують на тривожну тенденцію. Виявляється, місячна гравітація в певних режимах часткової гравітації може бути небезпечнішою, ніж вважали раніше. Дослідники пов’язують це з тим, що швидкість поширення полум’я залежить від гравітаційних піків. Інакше кажучи, вогонь на Місяці здатний поширюватися агресивніше, ніж прогнозували за аналогією з вивченими середовищами.

Висновки FM2 матимуть значення не лише для кораблів і житлових модулів. Команда окремо наголошує, що нові дані стануть у пригоді й при розробці скафандрів. Для тривалої місячної програми питання вже стосується не одного експерименту, а базових вимог до всього, що оточуватиме екіпаж: від внутрішніх поверхонь відсіків до елементів захисту під час виходу на поверхню.

Тайминг місії вдалий: після успішного Artemis II програма підходить до нових етапів — Artemis 3, 4 і 5 розглядають як наступні кроки повернення людей на Місяць. На цьому тлі дослідження займистості перестає бути вузьким технічним завданням. Автори доповіді визнають: перейти до повноцінних кваліфікаційних тестів безпосередньо на поверхні Місяця вдасться лише після того, як там з’явиться тривала присутність людини. Замкнене коло виглядає так: щоб люди могли безпечно працювати на Місяці, треба спочатку зрозуміти поведінку вогню там, а щоб дослідити проблему глибше — спочатку там закріпитися.