Un equipo de investigadores ha determinado que, en las futuras misiones espaciales, habrá un mayor riesgo de incendio. Algo que puede resultar sorprendente, por las medidas de seguridad que se adoptan al diseñar las naves espaciales, pero que tiene su explicación en otro aspecto…
Un mayor riesgo de incendio en las futuras misiones espaciales
Un grupo de investigadores de la Universidad de Bremen ha analizado el riesgo de incendio en una nave espacial. En su estudio, han observado que los incendios, en misiones de exploración espacial futuras, como un viaje tripulado a Marte, las llamas podrían expandirse mucho más rápido que en, por ejemplo, la Estación Espacial Internacional. Esto se debe a un factor ajeno a los materiales que se quieren utilizar. En estas misiones, se planea que la presión del ambiente sea más baja, por lo que favorecerá ese comportamiento de las llamas.
Como explican los investigadores, un incendio en una nave es uno de los escenarios más peligrosos que se puede plantear en una misión espacial. En ese escenario, apenas hay opciones para poder llegar a un lugar seguro, si se trata de una base, o escapar de una nave espacial. Por lo que es muy importante comprender el comportamiento del fuego en estas condiciones especiales. El equipo ha estado realizando experimentos sobre la propagación del fuego en entornos de gravedad reducida desde 2016. Camino de una década de trabajo.
Las condiciones medioambientales son similares a las de la Estación Espacial Internacional. Con un nivel de oxígeno en el aire respirable, y una presión ambiental, similar a la de la Tierra, así como circulación de aire forzada. En esos primeros experimentos, ya se observó que las llamas se comportan de manera completamente diferente en ingravidez, en comparación a lo que observamos en nuestro planeta. En ese escenario, el fuego arde con una llama más pequeña y se esparce más lentamente. Algo que implica que puede pasar desapercibido mucho más tiempo.
El comportamiento de las llamas en el espacio
Sin embargo, la temperatura a la que arde es superior y, por tanto, puede provocar la ignición de materiales que, en la Tierra, no son inflamables. Además, la combustión incompleta puede producir más gases tóxicos. En las futuras misiones espaciales que se están planteando, las condiciones atmosféricas serán diferentes y eso afecta al riesgo de incendio. La tripulación va a estar expuesta a una presión más baja. Esto ofrece dos ventajas. Los astronautas pueden prepararse para una misión externa con más rapidez, y la nave puede ser más liviana.
Al tener menos masa, se puede ahorrar combustible. La desventaja es que, con esa presión más baja, la tripulación necesita una mayor proporción de oxígeno en el aire respirable. Algo que puede tener consecuencias peligrosas en caso de incendio. Gracias a las situaciones cotidianas, se sabe que la velocidad del flujo de aire también influye, fuertemente, en el esparcimiento del fuego. Desde en el encendido del carbón de una barbacoa hasta en el combate de los incendios forestales. Por ello, estos experimentos pueden ser muy útiles.
Los experimentos, en los que se ha apoyado el estudio, se llevaron a cabo en condiciones de microgravedad, en la Torre de caída de Bremen. Allí, los investigadores observaron la propagación de las llamas tras incendiar láminas de cristal acrílico. Analizaron de qué manera reacciona el fuego cuando cambia, en diferentes proporciones, uno de tres parámetros. Concretamente, la presión ambiental, el contenido de oxígeno y la velocidad del flujo de aire. Los resultados no dejan lugar a dudas: una presión más baja tiene un efecto ralentizado, pero no es suficiente…
La mezcla de los parámetros en el riesgo de incendio de las futuras misiones espaciales
Sin embargo, los efectos acelerantes del fuego, por un mayor nivel de oxígeno en el aire, son predominantes. El aumento del nivel de oxígeno del 21% (que se utiliza actualmente en la Estación Espacial Internacional) a un 35% (como se planea en esas futuras misiones espaciales tripuladas) aumentará el riesgo de incendio notablemente. Provocará que un incendio pueda propagarse tres veces más rápido. Es un aumento enorme del riesgo para una tripulación, en caso de que se produjese un incendio. Es un escenario que resulta sobrecogedor.
Los investigadores dicen, sin sorprender a nadie, que sus resultados resaltan los factores más críticos que hay que tener en cuenta al desarrollar protocolos de seguridad en la protección frente a incendios. Al comprender cómo se esparcen las llamas, en diferentes condiciones atmosféricas, se puede mitigar el riesgo de incendio y mejorar la seguridad de la tripulación. Naturalmente, el riesgo de incendio en una misión espacial es uno de los escenarios más terroríficos que podemos imaginar. Algunos de los peores episodios de la exploración espacial, tristemente, han estado relacionados con el fuego.
Es el trágico caso, por ejemplo, de Apolo 1. En una cápsula (que ni siquiera se había lanzado), la tripulación perdió la vida tras un incendio en su interior. En aquel caso, la atmósfera estaba formada únicamente por oxígeno. No es el único episodio con desenlace fatal, en el que las llamas han estado presentes. Ha habido otros episodios, igual de atroces, que no vamos a reproducir en este artículo por la crudeza de lo sucedido. Lo importante, sin duda, es que nunca se vuelva a vivir algo como en esas trágicas misiones del pasado…
Estudio
El estudio es H. Ries, C. Eigenbrod, F. Meyer et al.; «Effect of oxygen concentration, pressure, and opposed flow velocity on the flame spread along thin PMMA sheets». Publicado en la revista Proceedings of the Combustion Institute el 3 de julio de 2024. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
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