Saffire-1 Experiment - управляемый пожар в космосе⁠⁠

Доброго всем дня, товарищи пикабушники, с вами на связи Miron_Bleek в ежедневной космической рубрике, и сегодня у нас на повестке дня весьма интересное событие. Поехали!

Вчера вечером космический грузовик "Cygnus" миссии CRS OA-6, производства компании Orbital ATK (23.03.2016 - 03:05 UTC, Atlas-V 401) был отстыкован роботизированным манипулятором CanadArm2 от стыковочного узла модуля NODE-1 (Юнити). На данный момент в составе ДОС (Долговременной орбитальной станции) осталось 4 обслуживающих КА (Космических аппаратов), а именно 2 пилотируемых корабля "Союз-ТМА-М" и 2 грузовых корабля "Прогресс-МС".
*Другой американский корабль обслуживания Dragon Cargo производства SpaceX (Миссия SpaceX CRS-8, 08.04.2016 - 20:43 UTC) был сведён с орбиты и возвращён на землю 11 мая 2016, 11:02 UTC.

Это был последний "Cygnus", запущенный на РКН (Ракете космического назначения) Atlas-V, производства Lockheed Martin, концерн ULA (United Launch Alliance). Следующий Cygnus CRS OA-5 (06.07.2016, и да, нумерация тут не совсем прямая) - будет отправлен в космос на собственном носителе "Antares", компании Orbital ATK, с установленными двигателями НПО "Энергомаш" РД-181 (После последнего неудачного старта на двигателях AJ-26, доработанных из восстановленных с консервации 40-45 летних НК-33).

Переходим к основным новостям. На данный момент корабль находится в состоянии активного функционирования, на околоземной опорной орбите. После расстыковки со станцией он должен выполнить определённый план экспериментов, после чего во временное окно с 22 по 25 июня - войти в плотные слои атмосферы, отправившись в Вальгаллу.
*На 22 июня запланирован сброс 5 наноспутников формата "Кубсат". Однако это просто побочная цель.

Основные же вкусности состоят в том, что на борту "Сигнуса" - после расстыковки, NASA планирует в ближайшие пару дней устроить пожар, в рамках эксперимента по поведению огня в условиях микрогравитации. Основная проблема опыта прошлых лет состояла в том, что в условиях экспериментов были прописаны огромнейшие ограничения, и тесты ограничивались горением некой "свечи", или небольшого количества материала в отдельном, герметичном боксе под камерами, на внешней ферме модуля "Кибо", где пространство ограничивалось всего-навсего двумя десятками кубических сантиметров с регулируемой подачей кислорода. Для изучения поведения огня во время критических ситуаций этого было недостаточно.

- Реальный же опыт космического пожара астронавты NASA получили только один раз, совместно с космонавтами, и "опыт" этот проходил в "избыточных" условиях. Поскольку этим опытом был крупномасштабный пожар на российской орбитальной станции "Мир", с огромной угрозой жизни самого экипажа и доступной площадью для задымления в более чем 350 кубометров (Внутренний объём самой станции "Мир"). Ребята на борту боролись с огнём, рискуя жизнями, и им некогда было документировать всё.

На борту же космического корабля "Cygnus" устроят более масштабный эксперимент, проходящий с использованием атмосферы самого корабля и ограниченного пространства больших размеров, что при управляемом горении позволит получить достаточно информации о поведении огня в условиях атмосферы корабля.

- Естественно, к великому сожалению - сам корабль изнутри поджигать никто не будет, хоть эксперимент по полному выгоранию внутренних, горючих конструкций и значительному снижению содержания кислорода в атмосфере корабля был бы единственно верным способом повторить происходившее на станции мир в подобии "лабораторных" условий, более-менее управляемо и без риска для экипажа МКС.
*Плюс, люди бы с радостью зашли на стрим того, как горит корабль в космосе изнутри. Как говорится, "Смотреть высоком качестве 4K, без регистрации и СМС"

Для проведения пожара в контроллируемых этого на Cygnus установят устройство SAFFIRE (Spacecraft Fire Experiment). Оно представляет собой коробку с датчиками, камерой горения и вентиляторами, размером 90х90х132 сантиметра.

*Ну да, несмотря на всю высокотехнологичность, по сути все происходящее будет чем-то напоминать детские забавы с огнем. Как когда ты поджигаешь что-то, чтобы посмотреть, как оно будет гореть. Просто уровень у всех разный.

- Дети от интереса поджигают тополиный пух и петарды

- Я на пьяную голову поджёг твердотопливную аэродинамическую бочку, несколько метров в высоту (Та самая ракета, которая нас чуть не угробила на взлёте)

- В NASA поджигают топливо в коробочке, на борту космического корабля

Теперь кратко о том, как выглядит огонь в условиях микрогравитации, когда образующиеся после горения примеси не "оседают" вниз под действием гравитации планеты, а кислород не поступает к горючему веществу. В невесомости он ведет себя совершенно не так, как на Земле.

- Во время экспериментов на МКС с поджиганием гептана, пламя сбивалось в небольшие шарики. По мере исчерпания топлива процесс переходил в холодную фазу: видимое пламя исчезло, но горение продолжалось. Пламя могло мгновенно вспыхнуть с большой силой при контакте шарика с топливом и кислородом.

Объяснение в видосе на английском языке о процессах горения в условиях, приближенных к невесомости. Да, приближенных. Полной невесомости нет, на МКС условия микрогравитации. Несмотря на полёт по орбитальной траектории, силы притяжения действуют на каждый объект станции немножечко по разному.

- Если вы будете стоять на вершине столба, оканчивающегося на уровне средней высоты орбиты МКС (Средняя между апоцентром и перицентром траектории), то на вас будет действовать ~ 91,2% гравитационных сил, по сравнению с оными на уровне моря. Ослабевает действие гравитации, конечно же, не линейно, а по закону обратных квадратов (Пропорционально квадрату расстояния от центра масс объекта).

Кхм, возвращаемся к основной теме сегодняшнего выпуска.

- В камере SAFFIRE будет подожжен тестовый материал размером 40 на 92 сантиметра (во всех предыдущих экспериментах размер образцов не превышал 10 сантиметров).

Весь процесс будет сниматься на видео, которое затем будет переслано на Землю. Предположительно, процесс горения будет продолжаться минимум 15 – 20 минут. Ученые надеются получить ответы на вопросы о том, как быстро распространяется пламя в невесомости, каков максимального размера оно может достичь и сколько времени нужно, что пожар начал угрожать жизни экипажа.
*На Cygnus, который отправится на МКС в июле, тоже будет установка SAFFIRE. В рамках второго эксперимента будут по очереди поджигаться 10 тестовых материалов размером 25 на 5 сантиметров. Цель этого эксперимента — определить, как долго сможет продержаться пламя, прежде чем оно выжжет весь кислород.

А тут у нас ссылка на подробное видео, с сайта Space.com

- http://www.space.com/32302-largest-fire-in-space-will-be-an-...