A NASA está desenvolvendo uma missão para testar como materiais queimam na superfície lunar, enfrentando um dos principais desafios de segurança para futuras expedições tripuladas: o risco de incêndio em ambiente de baixa gravidade. Pesquisadores do Centro de Pesquisa Glenn e do Centro Espacial Johnson da NASA, junto com a Case Western Reserve University, detalharam o projeto em um estudo que revela como as chamas podem se comportar de forma drasticamente diferente na Lua comparado à Terra.

No ambiente terrestre, a gravidade faz com que gases quentes se elevem naturalmente, criando um fluxo que puxa oxigênio fresco para a base da chama. Em alguns casos, esse processo pode gerar o fenômeno “blowoff”, que efetivamente extingue o fogo em materiais marginalmente inflamáveis. Na Lua, esse mesmo fluxo existe, mas é muito mais lento, permitindo que o oxigênio continue sendo fornecido à chama sem criar movimento de vapor rápido o suficiente para causar extinção.

Materiais que não queimam na Terra podem arder na Lua

A consequência direta dessa diferença física é que materiais que podem não ser verdadeiramente inflamáveis na Terra poderiam queimar por períodos muito longos na Lua. Para os futuros exploradores lunares, isso representa um risco significativo, especialmente considerando o prazo para estabelecer uma presença humana permanente na superfície lunar.

Por décadas, a NASA tem usado o teste NASA-STD-6001B para avaliar a inflamabilidade de materiais para voo. O procedimento consiste em aplicar uma chama de seis polegadas na base de um material montado verticalmente – se o material queimar mais de seis polegadas para cima ou gotejar detritos em chamas, ele reprova no teste. Porém, há uma limitação crítica: o teste é feito na Terra.

Astronauta “Buzz” Aldrin na Lua durante a Apollo 11 – Imagem: NASA

No ambiente terrestre, existe ar em movimento criando correntes convectivas e orientações claras de “para cima” e “para baixo”. Em ambientes como a Estação Espacial Internacional, essas orientações não existem. As chamas não apontam “para cima” em microgravidade – elas formam esferas de fogo que se espalham lentamente para fora e são quase inteiramente alimentadas pelos sistemas de ventilação da estação.

De acordo com um artigo do Universe Today, implesmente desligar o sistema de ventilação não resolveria o problema. A falta de movimento do ar pode retardar um incêndio, mas faria com que alguns materiais apenas fumegassem, aguardando os ventiladores voltarem a funcionar para reacenderem.

Experimentos anteriores no espaço

Para entender melhor a física das chamas no espaço, pesquisadores chegaram a acender 1.500 pequenas chamas na própria ISS. Mas a NASA prefere evitar incêndios grandes o suficiente para causar danos materiais por razões óbvias – isso exporia toda a estação espacial habitável a chamas abertas.

A agência recorreu então ao teste Spacecraft Fire Safety (Saffire), conduzido dentro de cápsulas de carga Cygnus não tripuladas após serem desacopladas da ISS e antes de caírem na atmosfera terrestre. Durante esses testes, pesquisadores incendiaram grandes folhas de algodão/fibra de vidro, tecido e acrílico para observar como queimavam em microgravidade, descobrindo física estranha, com chamas às vezes se espalhando na direção oposta ao fluxo de ar e queimando mais quente em materiais mais finos.

Os dados do Saffire foram suficientes para apontar as discrepâncias entre o padrão NASA e as realidades do fogo no espaço, levando ao próximo passo: o experimento Flammability of Materials on the Moon (FM2). A menor gravidade na Lua é na verdade um local ainda mais interessante para estudar dinâmicas de chama.

O FM2 será lançado em uma missão Commercial Lunar Payload Service (CLPS) para a superfície lunar. Lá, uma câmara autossuficiente queimará quatro amostras de combustível sólido em gravidade lunar de longa duração, impossível de recriar em qualquer outro lugar até agora. A câmara será equipada com câmeras, radiômetros e sensores de oxigênio para monitorar a chama e sua atmosfera em tempo real.

O experimento oferecerá a primeira ponte entre o comportamento teórico da chama em gravidade parcial e o comportamento observado em 1G e gravidade zero de estudos anteriores. Crucialmente, fornecerá minutos de dados comparado aos segundos fornecidos por testes de queda e voos parabólicos.

Dados inéditos do ambiente lunar

Se a NASA atualizará seu padrão ainda está para ser visto – lançar uma cápsula autossuficiente para testes de chama na Lua parece ser proibitivo em termos de custo. Mas não há substituto para dados reais do ambiente real, e o FM2 fornecerá, pela primeira vez, alguns dados sobre comportamento de chama de nosso próximo grande posto avançado no sistema solar.

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