在近期一场行星科学会议上公示的文件显示,为后续在月球建立永久驻留基地提前布局,NASA 科学家正式公布月球地表材料可燃性测试计划。
这项实验被命名为月球材料可燃性测试(FM2),研究团队将对现行标准测试规范 NASA-STD-6001B 发起验证。该规范要求,以六英寸火焰持续灼烧待测材料,以此判定材料安全等级:若材料燃烧蔓延长度超过六英寸,或是产生燃烧滴落物,即判定测试不合格。NASA 明确规定,所有用于航天器及配套地面保障设备的材料,都必须依照此项标准完成评估、检测与筛选。
但研究人员在最新任务方案中指出,该标准存在一处明显漏洞:所有测试均在地球标准重力环境下开展,默认只要材料通过 1 倍重力测试,就可满足太空飞行的安全使用要求。
然而,月球的低重力环境,或将彻底颠覆人类现有对火焰燃烧的认知。这也是科研人员亟待破解的关键难题 —— 一旦月球栖息地内部出现明火,狭小密闭的航天器空间更是不堪设想,极易引发毁灭性灾难。
科研人员表示,部分在地球环境中勉强具备阻燃特性的材料,在低重力条件下仍有可能被引燃。其核心原因在于 “吹熄效应”:在地球上,新鲜氧气循环补给会逐步弱化即将熄灭的火焰;而在低重力环境中,这一自然现象会大幅减缓。简单来说,火焰的化学反应过程能在月球环境中持续维持,致使同类材料在月球上的可燃性远高于地球。
研究人员补充道,以往通过落塔实验(让实验载荷高空坠落模拟失重)、探空火箭实验(亚轨道科研运载工具,搭载仪器升至高空)开展的研究已证实,部分低重力环境会拓宽多种材料的可燃范围。
除此之外,未来登陆月球、火星的太空探索者,将长期处于富氧生存环境。富氧空气虽能保障航天员正常呼吸,却也会进一步助长火势蔓延。
为实地观测这一特殊燃烧现象,同时获得比落塔、探空火箭实验更长期、稳定的观测数据,研究团队提出方案:计划于2026 年末执行发射任务,在月球小型模拟宜居大气环境中,点燃四份固体燃料样本开展燃烧实验。实验将搭载摄像头、辐射仪与氧气传感器,全程监测火焰的各项燃烧特征。
研究团队提到:“本次测试将提供关键基准数据,也是系统性探究月球重力如何影响材料可燃性的重要一环。”
科研人员认为,在人类全面建成月球常驻基地之前,开展小规模系列对照实验,能够直观对比地球与月球环境下的火焰燃烧差异。
该实验的研究成果,将直接决定未来月球探索任务的安全底线。一旦发生火情,月球栖息地的人员几乎没有紧急撤离的条件。更关键的是,若航天员身着的防护衣物、日常装备所用材料在地球不易燃烧,却会在月球环境中轻易起火,必将埋下巨大安全隐患。(注:配图与文无关)