นาซาเตรียม “จุดไฟบนดวงจันทร์” ไขความลับเปลวไฟ รับภารกิจตั้งถิ่นฐานมนุษย์

องค์การนาซา (NASA) กำลังเดินหน้าศึกษาความเสี่ยงสำคัญของภารกิจตั้งถิ่นฐานมนุษย์บนดวงจันทร์ในอนาคต โดยหนึ่งในความท้าทายที่ซับซ้อนที่สุดคือปัญหาเพลิงลุกไหม้ในสภาพแวดล้อมอวกาศ ซึ่งมีพฤติกรรมแตกต่างจากบนโลกอย่างสิ้นเชิง ล่าสุดทีมนักวิจัยจากศูนย์วิจัยเกล็นน์ (Glenn Research Center), ศูนย์อวกาศจอห์นสัน (Johnson Space Center) และมหาวิทยาลัยเคสเวสเทิร์นรีเสิร์ฟ (Case Western Reserve University) ได้ร่วมกันเตรียมภารกิจทดลองจุดไฟบนพื้นผิวดวงจันทร์ เพื่อศึกษาความไวไฟของวัสดุต่าง ๆ และพัฒนามาตรการความปลอดภัยสำหรับภารกิจสำรวจและตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ในอนาคต 

ภารกิจนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเปลวไฟบนดวงจันทร์มีพฤติกรรมที่แตกต่างและอาจอันตรายกว่าบนโลก สภาพแรงโน้มถ่วงที่ต่ำกว่าทำให้การไหลเวียนของก๊าซช้าลง ทำให้ออกซิเจนสามารถหล่อเลี้ยงเปลวไฟได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่เกิดกระแสลมแรงพอที่จะเป่าดับ (Blowoff) เหมือนในสภาวะบนโลก

ความแตกต่างนี้ส่งผลให้วัสดุที่อาจดูเหมือนไม่ติดไฟบนโลก สามารถเผาไหม้ได้เป็นระยะเวลานานมากเมื่ออยู่บนดวงจันทร์ ซึ่งนักสำรวจดวงจันทร์ในอนาคตจำเป็นต้องหาวิธีป้องกันไม่ให้เกิดไฟไหม้ครั้งใหญ่ในที่อยู่อาศัยของตนเอง

โดยที่ผ่านมาเป็นเวลาหลายทศวรรษ นาซาพึ่งพามาตรฐานการทดสอบบนโลกที่เรียกว่า NASA-STD-6001B ซึ่งมีข้อจำกัดเนื่องจากบนโลกมีกระแสการพาความร้อนจากอากาศและมีทิศทางบน-ล่างที่ชัดเจน ในขณะที่สภาพแวดล้อมอย่างสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ไฟจะก่อตัวเป็นลูกไฟทรงกลมและลุกลามอย่างช้า ๆ โดยอาศัยระบบระบายอากาศเป็นตัวหล่อเลี้ยง

นาซาเคยทำการทดสอบในอวกาศมาแล้ว เช่น โครงการ Saffire ภายในยานขนส่งเสบียง Cygnus ที่ไม่มีคนบังคับ ซึ่งพบผลลัพธ์ทางฟิสิกส์ที่แปลกประหลาด เช่น ไฟลามไปในทิศทางตรงกันข้ามกับกระแสอากาศ และเผาไหม้บนวัสดุที่บางกว่าได้ร้อนกว่า

นอกจากนี้ การทดสอบอื่น ๆ อย่างการปล่อยของตกจากหอคอยสูง (Drop testing) หรือเที่ยวบินพาราโบลา ก็ให้เวลาสังเกตการณ์ในสภาวะไร้น้ำหนักเพียง 5 ถึง 25 วินาที ซึ่งไม่เพียงพอต่อการศึกษาความเสียหายในระยะยาว

การค้นพบแปลก ๆ ก่อนหน้านี้ทำให้นาซาเตรียมส่งการทดลองความไวไฟของวัสดุบนดวงจันทร์ (Flammability of Materials on the Moon หรือ FM2) ไปกับภารกิจบริการขนส่งสัมภาระเชิงพาณิชย์บนดวงจันทร์ (CLPS)

การทดลองนี้จะทำการเผาเชื้อเพลิงแข็ง 4 ชนิด ภายในห้องปิดผนึกที่ควบคุมเบ็ดเสร็จ ภายใต้สภาวะแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์เป็นเวลานาน โดยมีกล้อง เครื่องวัดรังสี และเซนเซอร์วัดออกซิเจนคอยติดตามเปลวไฟแบบเรียลไทม์ การทดลอง FM2 จะมอบข้อมูลที่มีความยาวระดับนาที ซึ่งแตกต่างจากการทดสอบอื่น ๆ ที่ให้ข้อมูลเพียงหลักวินาที

นาซาคาดว่าข้อมูลชุดนี้จะเป็นสะพานเชื่อมสำคัญชุดแรกระหว่างทฤษฎีพฤติกรรมของเปลวไฟในสภาพแรงโน้มถ่วงบางส่วน กับพฤติกรรมที่เคยสังเกตได้จากสภาวะแรงโน้มถ่วงโลกและสภาวะไร้น้ำหนัก ซึ่งแม้ว่าการส่งแคปซูลไปทดสอบบนดวงจันทร์อาจมีค่าใช้จ่ายสูง แต่นาซามองว่าไม่มีอะไรทดแทนข้อมูลจริงจากสภาพแวดล้อมจริง เพื่อรับประกันความปลอดภัยของการสำรวจใหม่ ๆ ในระบบสุริยะของเรา