Bagaimana Api Berkobar di Luar Angkasa?

Daftar Isi

Awak astronot menghadapi berbagai bahaya selama misi luar angkasa, seperti gravitasi rendah dan paparan radiasi. Gravitasi rendah bisa menyebabkan penurunan kepadatan tulang, sedangkan paparan radiasi berisiko meningkatkan kemungkinan terkena kanker.

Terdapat ancaman lain yang sering kali mengancam, yaitu kebakaran. Jika terjadi, mereka akan kesulitan untuk kabur saat sedang menjalani misi panjang menuju Mars atau lokasi lain di luar orbit Bumi. Para ilmuwan sedang mempelajari bagaimana jika terjadi api di pesawat antariksa sehingga astronot bisa dilindungi.

Bahaya kebakaran di luar angkasa

Para ilmuwan dari Pusat Teknologi Ruang Angkasa dan Mikrogravitasi (ZARM) di Universitas Bremen, Jerman sedang melakukan penelitian mengenai bahaya kebakaran pada pesawat luar angkasa.

Mereka telah merilis laporan dalamProceedings of the Institute of Combustionyang berjudul "Dampak konsentrasi oksigen, tekanan, dan kecepatan aliran berlawanan terhadap penyebaran nyala pada lembaran PMMA tipis" pada Juli 2024 lalu. Penulis utamanya adalah Hans-Christoph Ries.

"Kebakaran di dalam pesawat luar angkasa merupakan salah satu situasi paling berbahaya dalam misi luar angkasa," ujar Dr. Florian Meyer, kepala kelompok penelitian Teknologi Pembakaran di ZARM, dilansir dari situs Science Alert.

Menurutnya, hampir tidak ada opsi yang tersedia untuk mencapai lokasi aman atau kabur dari kendaraan luar angkasa ketika terjadi kebakaran. Oleh karena itu, penting untuk memahami cara api berperilaku dalam situasi khusus ini.

Kondisinya akan berbeda dari Bumi

Sejak tahun 2016, ZARM telah melakukan penelitian mengenai cara api berperilaku dan menyebar dalam kondisi gravitasi rendah seperti yang ada di Stasiun Luar Angkasa (ISS).

Kondisi ini juga meliputi kadar oksigen yang serupa dengan Bumi, sirkulasi udara yang dipaksakan, serta tekanan sekitar yang mirip dengan Bumi. NASA pernah melakukan eksperimen serupa, dan diketahui bahwa api berperilaku berbeda dalam gravitasi rendah dibandingkan di Bumi.

Awalnya, api akan menyala dengan nyala yang lebih kecil dan memerlukan waktu lebih lama untuk menyebar. Kondisi ini sedikit menguntungkan.

Namun api akan menjadi lebih panas dalam gravitasi yang sangat kecil, yang berarti bahan yang mungkin tidak mudah terbakar ketika berada di Bumi, bisa menyala di pesawat ruang angkasa, menghasilkan bahan kimia beracun di udara.

Ilmuwan membakar kaca akrilik

PMMA merupakan kependekan dari polymethyl methacrylate dan umumnya dikenal sebagai akrilik. Bahan ini sering digunakan sebagai pengganti kaca karena memiliki berat yang ringan dan tahan terhadap pecah. ISS tidak memakainya, tetapi sedang dalam proses pengembangan untuk digunakan pada pesawat ruang angkasa di masa depan.

Kapsul Orion memanfaatkan akrilik yang dilebur dengan bahan lain untuk jendela. Pesawat ruang angkasa masa depan kemungkinan akan mengadopsi teknologi serupa.

Di dalam eksperimen, para ilmuwan membakar lembaran akrilik dan mengubah tiga variabel lingkungan yaitu tekanan sekitar, kadar oksigen, serta kecepatan aliran.

Mereka memanfaatkan Bremen Drop Tower untuk meniru kondisi gravitasi yang rendah. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa tekanan lingkungan yang lebih rendah mampu mengurangi kobaran api. Namun, konsentrasi oksigen yang lebih tinggi memiliki pengaruh yang lebih besar. Kadar oksigen di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) adalah 21 persen, sama seperti di Bumi.

Wahana luar angkasa pada masa depan dengan tekanan udara yang lebih rendah dapat memiliki kandungan oksigen hingga 35 persen. Hal ini berarti terdapat peningkatan signifikan dalam risiko yang dihadapi para astronot ketika terjadi kebakaran. Hasil penelitian menunjukkan bahwa api dapat menyebar tiga kali lebih cepat dibandingkan di Bumi.

Hasil penelitian

Temuan penelitian menyoroti aspek-aspek krusial yang harus diperhatikan dalam menyusun protokol keselamatan kebakaran untuk misi luar angkasa.

Aliran udara yang lebih besar dapat mempercepat penyebaran api. Oleh karena itu, kita perlu menghembuskan angin ke api kecil agar terbentuk api yang lebih besar. Aliran udara yang lebih banyak akan menghasilkan oksigen yang lebih banyak, sehingga proses pembakaran akan berlangsung lebih cepat.

Dengan demikian, aliran udara yang lebih besar di atmosfer, yang mengandung lebih banyak oksigen, akan menghasilkan kondisi yang berisiko bagi para astronot.

"Temuan penelitian kami menyoroti faktor-faktor krusial yang harus diperhatikan saat menyusun protokol keselamatan kebakaran untuk misi luar angkasa," tambah Dr. Florian.

Dengan memahami cara api menyebar di berbagai kondisi cuaca, mereka mampu mengurangi potensi kebakaran dan meningkatkan keamanan awak kapal.

Tidak Lagi Menggunakan Popok, Astronot Dapat Mengubah Air Kencing Menjadi Air Minum