นาซาเตรียมจุดไฟบนดวงจันทร์ หวั่นความปลอดภัยนักบินอวกาศจากพฤติกรรมเปลวไฟในแรงโน้มถ่วงต่ำ

นาซา (NASA) กำลังเตรียมการทดลองจุดไฟบนดวงจันทร์เป็นครั้งแรก ภายใต้ภารกิจเพื่อศึกษาพฤติกรรมของการเผาไหม้ในสภาวะที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ การทดลองที่ท้าทายนี้มีเป้าหมายหลักในการยกระดับมาตรฐานความปลอดภัยขั้นสูงสุดให้กับนักบินอวกาศ เนื่องจากบรรดานักวิทยาศาสตร์เริ่มค้นพบว่า วัสดุที่ได้รับการทดสอบแล้วว่าปลอดภัยและไม่ติดไฟบนโลก อาจกลายเป็นเชื้อเพลิงที่ก่อให้เกิดอันตรายอย่างคาดไม่ถึงเมื่อนำไปใช้งานบนดวงจันทร์

การเกิดไฟบนโลกต้องอาศัยปัจจัยพื้นฐานสำคัญอย่างแรงโน้มถ่วง การไหลเวียนของออกซิเจน และการถ่ายเทความร้อน ทว่าเมื่ออยู่บนดวงจันทร์ซึ่งมีแรงโน้มถ่วงเพียงราวหนึ่งในหกของโลก กฎเกณฑ์เหล่านี้จะเปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์กำลังตั้งข้อสังเกตถึงความน่าเชื่อถือของมาตรฐานการทดสอบความไวไฟของวัสดุที่นาซาใช้งานอยู่ ซึ่งที่ผ่านมามักจะอ้างอิงจากผลการทดสอบบนโลกเป็นหลัก

ปัญหาคือการที่วัสดุสามารถผ่านการทดสอบในแรงโน้มถ่วงปกติของโลกได้ ไม่ได้เป็นเครื่องรับประกันว่าจะปลอดภัยในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ กลไกเบื้องหลังเรื่องนี้เกี่ยวข้องกับการไหลเวียนของออกซิเจนและความเสถียรของเปลวไฟโดยตรง ในสภาวะที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ ปรากฏการณ์ที่กระแสออกซิเจนใหม่ไหลเข้ามาแทรกแซงหรือรบกวนการเผาไหม้จะมีกำลังอ่อนลง ทำให้เปลวไฟสามารถทรงตัวลุกไหม้ได้นานขึ้นและมีแนวโน้มที่จะลุกลามออกไปได้ไกลกว่าเดิม หากเกิดเหตุเพลิงไหม้แม้เพียงเล็กน้อยในที่อยู่อาศัยบนดวงจันทร์ที่เป็นระบบปิด ไฟอาจลุกลามอย่างรวดเร็วจนเกินการควบคุม

เพื่อให้เข้าใจถึงความเสี่ยงนี้ นาซาจึงได้ออกแบบการทดลองที่มีชื่อว่า "ความไวไฟของวัสดุบนดวงจันทร์" โดยมีแผนจะจุดตัวอย่างเชื้อเพลิงแข็งจำนวน 4 ชิ้นภายในสภาพแวดล้อมจำลองที่คล้ายคลึงกับที่อยู่อาศัยของมนุษย์บนพื้นผิวของดวงจันทร์โดยตรง

การทดลองนี้มีกำหนดการเบื้องต้นที่จะปล่อยขึ้นสู่อวกาศในช่วงปลายปี พ.ศ. 2569 ซึ่งถือเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่จะมีการทดสอบลักษณะนี้อย่างต่อเนื่องบนพื้นผิวที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำนอกวงโคจรของโลก อุปกรณ์สำคัญอย่างกล้องถ่ายภาพ เครื่องวัดรังสีความร้อน และเซนเซอร์วัดออกซิเจน จะถูกนำมาใช้เพื่อเก็บข้อมูลการขยายตัว การลุกลาม และการดับของเปลวไฟอย่างละเอียด ซึ่งจะเป็นข้อมูลที่ไม่สามารถจำลองได้สมบูรณ์จากการทดลองทิ้งน้ำหนักแบบหอคอยหรือในเที่ยวบินแบบกึ่งวงโคจร

ก่อนหน้านี้ การทดลองบนยานอวกาศได้เผยให้เห็นแล้วว่าเปลวไฟในสภาพแรงโน้มถ่วงต่ำหรือสภาวะไร้น้ำหนักมีพฤติกรรมที่แปลกประหลาดออกไป เช่น การก่อตัวเป็นรูปทรงกลมและเผาไหม้ในอุณหภูมิที่ต่ำกว่า ซึ่งความรู้เหล่านี้ท้าทายความเข้าใจเดิมเกี่ยวกับการเผาไหม้และทำให้นักวิศวกรต้องกลับมาทบทวนระบบดับเพลิงในอวกาศใหม่ทั้งหมด

นอกจากนี้ อีกหนึ่งปัจจัยที่ทำให้สถานการณ์ในอนาคตซับซ้อนขึ้นคือ สภาพแวดล้อมภายในที่อยู่อาศัยบนดวงจันทร์มักจะถูกออกแบบให้มีปริมาณออกซิเจนสูงเพื่อให้มนุษย์หายใจได้สะดวก ซึ่งปริมาณออกซิเจนที่สูงนี้เองจะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาให้ไฟติดง่ายและลุกไหม้รุนแรงยิ่งขึ้นเมื่อผสานรวมกับแรงโน้มถ่วงที่เปลี่ยนไป

การทดลองในครั้งนี้ไม่ได้เป็นเพียงแค่ก้าวสำคัญทางวิทยาศาสตร์ แต่ยังเป็นจิ๊กซอว์ชิ้นสำคัญที่ชี้ชะตาความสำเร็จในการสร้างถิ่นฐานของมนุษย์นอกโลกในระยะยาว ข้อมูลเชิงลึกที่ได้จากการจุดไฟบนดวงจันทร์จะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างบรรทัดฐานใหม่ในการออกแบบยานอวกาศ ที่อยู่อาศัย ตลอดจนอุปกรณ์ทุกชิ้นของนักบินอวกาศ การทำความเข้าใจพฤติกรรมของไฟในสภาพแวดล้อมใหม่ที่ไม่คุ้นเคยนี้ จะช่วยเป็นตัวกำหนดทิศทางของการเลือกใช้วัสดุก่อสร้างไปจนถึงมาตรการรับมือเหตุฉุกเฉิน ซึ่งจะเป็นรากฐานอันมั่นคงในการสร้างบ้านหลังแรกของมนุษยชาติบนดวงจันทร์ให้มีความปลอดภัยสูงสุดในอนาคต

ข้อมูลอ้างอิง: Daily Galaxy

• NASA Plans To Start A Fire On The Moon, Raising New Concerns About Astronaut Safety