अंतरिक्ष उड़ान के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों को कई जोखिमों का सामना करना पड़ता है, जैसे कि माइक्रोग्रैविटी और विकिरण जोखिम। माइक्रोग्रैविटी हड्डियों के घनत्व को कम कर सकती है, और विकिरण जोखिम एक कैंसरजन है। हालाँकि, वे दीर्घकालिक प्रभाव हैं।
अंतरिक्ष यात्रियों के लिए सबसे बड़ा खतरा आग है क्योंकि मंगल ग्रह या लो अर्थ ऑर्बिट से परे कहीं और लंबे मिशन पर बचना मुश्किल होगा। वैज्ञानिक शोध कर रहे हैं कि अंतरिक्ष यान पर आग कैसे व्यवहार करती है ताकि अंतरिक्ष यात्रियों की सुरक्षा की जा सके।
ब्रेमेन विश्वविद्यालय के सेंटर ऑफ एप्लाइड स्पेस टेक्नोलॉजी एंड माइक्रोग्रैविटी (ZARM) के वैज्ञानिक अंतरिक्ष यान में आग लगने के खतरों की जांच कर रहे हैं। उन्होंने दहन संस्थान की कार्यवाही में एक नया अध्ययन प्रकाशित किया है जिसका शीर्षक है “पतली पीएमएमए शीटों के साथ फैली लौ पर ऑक्सीजन सांद्रता, दबाव और विपरीत प्रवाह वेग का प्रभाव।मुख्य लेखक हंस-क्रिस्टोफ़ रीस हैं।
ZARM में दहन प्रौद्योगिकी अनुसंधान समूह के प्रमुख डॉ. फ्लोरियन मेयर ने कहा, “अंतरिक्ष यान में आग लगना अंतरिक्ष अभियानों में सबसे खतरनाक परिदृश्यों में से एक है।” “सुरक्षित स्थान पर पहुंचने या अंतरिक्ष यान से भागने के लिए शायद ही कोई विकल्प हैं। इसलिए इन विशेष परिस्थितियों में आग के व्यवहार को समझना महत्वपूर्ण है।
2016 से, ZARM शोध कर रहा है कि आईएसएस जैसी माइक्रोग्रैविटी स्थितियों में आग कैसे व्यवहार करती है और फैलती है। उन स्थितियों में पृथ्वी के समान ऑक्सीजन स्तर, मजबूर वायु परिसंचरण और पृथ्वी के समान परिवेश दबाव भी शामिल है। नासा हो गया है इसी प्रकार के प्रयोगों का संचालन करनाऔर अब हम जानते हैं कि आग पृथ्वी की तुलना में माइक्रोग्रैविटी में अलग तरह से व्यवहार करती है।
प्रारंभ में, आग छोटी लौ से जलेगी और फैलने में अधिक समय लेगी। यह आग के लिए फायदेमंद है क्योंकि इस पर तुरंत ध्यान नहीं दिया जाएगा। माइक्रोग्रैविटी में आग भी अधिक गर्म होती है, जिसका अर्थ है कि कुछ सामग्रियां जो सामान्य पृथ्वी स्थितियों में दहनशील नहीं हो सकती हैं, वे अंतरिक्ष यान में जल सकती हैं, जिससे अंतरिक्ष यान की हवा में जहरीले रसायन पैदा हो सकते हैं।
मंगल मिशन के लिए अंतरिक्ष यान में आईएसएस की तुलना में अलग वातावरण होगा। परिवेशीय वायु दबाव कम होगा, जिससे दो लाभ मिलते हैं: यह अंतरिक्ष यान को हल्का बनाता है और अंतरिक्ष यात्रियों को बाहरी मिशनों के लिए अधिक तेज़ी से तैयार करने की अनुमति देता है। हालाँकि, कम परिवेशीय दबाव अंतरिक्ष यान के वातावरण में एक और महत्वपूर्ण परिवर्तन लाता है। अंतरिक्ष यात्रियों की श्वसन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए ऑक्सीजन की मात्रा अधिक होनी चाहिए।
इन नवीनतम परीक्षणों में, ZARM की टीम ने इन संशोधित परिस्थितियों में अग्नि का परीक्षण किया।
पीएमएमए का मतलब पॉलीमिथाइल मेथैक्रिलेट है और इसे आमतौर पर ऐक्रेलिक कहा जाता है। यह कांच के स्थान पर उपयोग की जाने वाली एक सामान्य सामग्री है क्योंकि यह हल्का और टूटने से सुरक्षित है। आईएसएस इसका उपयोग नहीं करता है, लेकिन इसे भविष्य के अंतरिक्ष यान में उपयोग के लिए विकसित किया जा रहा है। ओरियन कैप्सूल खिड़कियों के लिए अन्य सामग्रियों से जुड़े ऐक्रेलिक का उपयोग करता है, और भविष्य के अंतरिक्ष यान संभवतः कुछ इसी तरह का उपयोग करेंगे।
अपने प्रयोगों में, शोधकर्ताओं ने ऐक्रेलिक ग्लास फ़ॉइल को आग में जलाया और तीन पर्यावरणीय कारकों को अलग किया: परिवेश दबाव, ऑक्सीजन सामग्री और प्रवाह वेग।
उन्होंने इसका प्रयोग किया ब्रेमेन ड्रॉप टॉवर सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षण का अनुकरण करने के लिए।
प्रयोगों से पता चला कि कम परिवेश का दबाव आग को कम कर देता है। हालाँकि, उच्च ऑक्सीजन सामग्री का अधिक शक्तिशाली प्रभाव होता है। आईएसएस का ऑक्सीजन स्तर 21% है, जैसा कि पृथ्वी पर है। कम परिवेशीय दबाव वाले भविष्य के अंतरिक्ष यान में ऑक्सीजन का स्तर 35% तक होगा। इससे अंतरिक्ष यात्रियों को आग से होने वाले जोखिम में भारी वृद्धि होती है। नतीजे बताते हैं कि आग पृथ्वी की परिस्थितियों की तुलना में तीन गुना तेजी से फैल सकती है।
“हमारे परिणाम उन महत्वपूर्ण कारकों को उजागर करते हैं जिन पर अंतरिक्ष यात्री अंतरिक्ष मिशनों के लिए अग्नि सुरक्षा प्रोटोकॉल विकसित करते समय विचार करने की आवश्यकता है।”
डॉ. फ्लोरियन मेयर, ZARM में दहन प्रौद्योगिकी अनुसंधान समूह
हम सभी जानते हैं कि हवा का प्रवाह बढ़ने से आग तेजी से फैलती है; इसीलिए हम बड़ी आग पैदा करने के लिए छोटी लौ पर फूंक मारते हैं। बढ़ा हुआ वायुप्रवाह अधिक ऑक्सीजन प्रदान करता है, जिससे दहन बढ़ता है, इसलिए उच्च-ऑक्सीजन वाले वातावरण में बढ़ा हुआ वायुप्रवाह अंतरिक्ष यात्रियों के लिए खतरनाक स्थिति पैदा करता है।
डॉ. फ्लोरियन मेयर ने कहा, “हमारे परिणाम उन महत्वपूर्ण कारकों को उजागर करते हैं जिन पर अंतरिक्ष यात्री अंतरिक्ष मिशनों के लिए अग्नि सुरक्षा प्रोटोकॉल विकसित करते समय विचार करने की आवश्यकता है।” “यह समझकर कि विभिन्न वायुमंडलीय परिस्थितियों में आग की लपटें कैसे फैलती हैं, हम आग के जोखिम को कम कर सकते हैं और चालक दल की सुरक्षा में सुधार कर सकते हैं।”
