Los riesgos de los incendios en misiones espaciales
Los astronautas enfrentan numerosos peligros en vuelos espaciales, destacando dos especialmente preocupantes: la microgravedad y la radiación. La microgravedad puede provocar una disminución en la densidad ósea, mientras que la exposición a la radiación está asociada con un aumento del riesgo de cáncer. Sin embargo, estos son riesgos a largo plazo y crónicos. El mayor peligro durante una misión espacial es, sin lugar a dudas, el riesgo de un incendio. En este contexto, escapar de un incendio a bordo de una nave sería casi imposible, especialmente si viajan a Marte o más allá de la órbita terrestre baja.
Para abordar esta amenaza, los científicos están investigando el comportamiento del fuego en naves espaciales. Investigadores del Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad (ZARM), ubicado en la Universidad de Bremen, están estudiando los riesgos de incendios en el espacio. Recientemente publicaron un estudio en las Actas del Instituto de Combustión, titulado “Efecto de la concentración de oxígeno, la presión y la velocidad del flujo opuesto sobre la propagación de la llama a lo largo de láminas delgadas de PMMA”,, bajo la dirección de Hans-Christoph Ries.
El Dr. Florian Meyer, líder del grupo de investigación en tecnología de combustión de ZARM, enfatiza que un incendio en una nave espacial es uno de los escenarios más peligrosos. “En una nave espacial, las posibilidades de evacuación son prácticamente nulas, por lo que entender cómo se comporta el fuego en estas condiciones específicas es esencial para la seguridad de la tripulación,” afirma el doctor Meyer.
Desde 2016, el equipo de ZARM investiga el comportamiento del fuego en microgravedad, como la que se experimenta en la Estación Espacial Internacional (ISS). En estas condiciones, factores como una atmósfera enriquecida con oxígeno, la circulación de aire forzada y una presión ambiental similar a la de la Tierra tienen un impacto significativo en cómo se desarrolla el fuego.
Además, la NASA también lleva a cabo experimentos en esta área vital, destacando que en microgravedad el fuego se comporta de manera diferente a la de la Tierra. En los experimentos recientes, el equipo de ZARM ha podido determinar que el fuego arde a temperaturas más altas en microgravedad, lo que puede conducir a la combustión de materiales considerados no combustibles bajo condiciones normales en la Tierra, generando compuestos químicos tóxicos que arriesgarían la salud de los astronautas.
El estudio en cuestión explora cómo el PMMA (polimetacrilato de metilo), un material ligero y resistente, adecuado para reemplazar al vidrio en futuras naves espaciales, se comporta en condiciones de incendio en microgravedad. Se realizaron pruebas al encender láminas de acrílico en diferentes condiciones ambientales, variando la presión y el contenido de oxígeno.
Los experimentos se llevaron a cabo en la Torre de caída libre de Bremen, donde la microgravedad se simula para estudiar los incendios. Estos experimentos revelaron que, aunque las condiciones en ambientes de menor presión producen un riesgo de incendio más bajo, el aumento en la concentración de oxígeno eleva significativamente el riesgo, haciéndolo tres veces más rápido que en condiciones terrestres.
En el contexto actual, se están preparando naves para misiones a Marte. Aun cuando estas naves operan en ambientes distintos a los de la ISS, es crucial considerar factores como la presión ambiental, que será menor y requerirá un nivel de oxígeno más alto para satisfacer las necesidades de los astronautas.
Los estudios de ZARM subrayan que, con niveles de oxígeno superiores al 30%, el riesgo de incendio se incrementa considerablemente, lo que exige el desarrollo de protocolos de seguridad robustos. Esto se hace más urgente, dado que el fuego puede propagarse de manera impredecible bajo estas nuevas condiciones. “Nuestros resultados resaltan factores críticos que deben considerarse al desarrollar protocolos de seguridad contra incendios para misiones espaciales,” concluye el Dr. Meyer.
La investigación en curso es de suma importancia, no solo porque aborda una de las amenazas más graves a las que se enfrentan los astronautas, sino también porque contribuye al diseño y construcción de naves espaciales más seguras. En este sentido, se han sentado las bases para avanzar hacia un futuro donde la exploración del espacio no solo sea posible, sino también segura.
