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美航天局“太空消防”研究指导未来航天器设计

科普小知识2022-01-18 17:41:37
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新华社华盛顿5月2日电(记者周舟)美国宇航局和其他机构的研究人员在最新一期《消防安全杂志》上发表了研究结果。结果表明,微重力环境下燃烧不同物体产生的烟雾需要不同的探测设备。这有望为未来航天器开发快速、灵敏和可靠的烟雾报警器提供指导。

1997年2月,高氯酸锂在俄罗斯和平号空间站燃烧,从表面产生不同形状的浓烟。这一事件使研究人员注意到,在微重力环境下没有浮力,气体不会上升形成细长的空气柱。此外,航天器上的易燃材料也不同于地面,因此在设计载人航天器时应考虑不同材料的燃烧特性。

研究人员在国际空间站对加热后的六种材料进行了测试,即纤维素棉芯、绝缘聚酰亚胺胶带、密封用硅胶、密封用橡胶、绝缘电线用聚四氟乙烯和防撞击用聚氨酯泡沫。测试使用了航天飞机使用的离子烟雾探测器和国际空间站目前使用的光电烟雾探测器。

结果表明,光电感烟探测器可以探测到由加热纤维素、硅胶、橡胶和聚氨酯泡沫产生的烟雾颗粒,但很难发现由聚四氟乙烯和聚酰亚胺胶带产生的较小颗粒,而聚四氟乙烯和聚酰亚胺胶带广泛应用于航天器电子设备中。另外,仅用聚四氟乙烯的离子感烟探测器的探测效果略好于光电感烟探测器。

美国宇航局格伦研究中心的工程师玛丽特·迈耶(Marit Meyer)说,考虑到火灾后航天器材料和加热条件的多样性,目前使用的单一烟雾探测设备不足以探测所有的烟雾颗粒。

在过去的三年里,美国航天局一直在研究航天器的防火问题。当国际空间站的货运飞船即将返回地球时,它已经进行了三次测试,并将在2019年和2020年再进行三次测试。