De NASA heeft een experiment aangekondigd waarbij in een afgesloten ruimte op de maan een paar brandjes worden gesticht. Waarom?

De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA wil iets doen wat nog nooit gedaan is: fikkie stoken op een ander hemellichaam dan de aarde. En dat gaat waarschijnlijk eind dit jaar al gebeuren, op de maan.

Lees ook:

• Voor het eerst in 54 jaar weer astronauten richting de maan – mede dankzij Nederlandse tech
• De maan is aan het roesten – en het is mogelijk de schuld van de aarde

Vuur gedraagt zich anders in de ruimte

Vuur is iets wat je uiteraard wil voorkomen tijdens ruimtemissies. De NASA test daarom de brandbaarheid van materialen voordat die de ruimte in gaan. Maar deze tests vinden allemaal plaats op aarde. Dankzij theoretische modellen en een paar kleinschalige tests in ruimtestations weten we dat vlammen zich op plekken met minder zwaartekracht, zoals de maan, anders gedragen dan op aarde.

Dit heeft ook invloed op de brandbaarheid van materialen. Iets wat op aarde niet brandbaar is, zou dat op de maan bijvoorbeeld wel kunnen zijn. Dat zit zo.

Meer brandbare materialen op de maan

Een vlam warmt de lucht op, waardoor die lichter wordt en opstijgt. Nieuwe, koude lucht wordt daardoor als het ware naar de onderkant van de vlam gezogen en levert extra zuurstof. Zo blijft de vlam in leven. Maar als een materiaal slecht brandbaar is, kan die toestroom van koude lucht de vlam ook juist doven.

Op de maan, waar de zwaartekracht veel zwakker is, stijgt de warme lucht langzamer op. De nieuwe, koude lucht wordt daardoor ook langzamer aangetrokken en kan een vlam daardoor niet doven. Materialen die op aarde al snel uitdoven, zouden op de maan dus juist lang kunnen blijven branden.

Nou is dat voor astronauten die alleen even een wandeling op de maan maken niet meteen een groot gevaar; er zit daar immers geen zuurstof in de lucht. Maar in een ruimtevaartuig of een toekomstige maanbasis is wel zuurstof aanwezig en daar kan dus onverwacht brand uitbreken.

Verbrandingskamer

De NASA wil daarom graag weten welke materialen op aarde brandveilig zijn, maar op maanmissies brandbare gevaren vormen. Dat onderzoeken is lastig. Je kunt eventueel experimenten in microzwaartekracht doen in ruimtestations, maar dat brengt natuurlijk veel gevaren met zich mee. Je kunt ook microzwaartekracht op aarde nabootsen door iets te laten vallen. Dan kun je de vlammen alleen niet langdurig bestuderen. Bovendien is microzwaartekracht nog veel zwakker dan de zwaartekracht op de maan.

De NASA wil de experimenten daarom op de maan zelf doen. Volgens het nieuwe plan brengt een onbemande robotlander tegen het einde van dit jaar een verbrandingskamer naar de maan. Daar voert die afgesloten kamer zelfstandig vier brandtests bij verschillende zuurstofconcentraties uit. Camera’s en sensoren houden bij hoe vlammen ontstaan, groeien en doven.

Tijdens het experiment worden niet alle mogelijke materialen getest. De hoop is dat wetenschappers met de verzamelde informatie nieuwe modellen kunnen maken die betrouwbaar voorspellen of materialen brandbaar zijn in een maanomgeving.

Brand in ruimtestation

Vuur heeft al een paar keer voor serieuze problemen gezorgd tijdens ruimtemissies. Bijvoorbeeld toen in 1997 brand uitbrak aan boord van het Russische ruimtestation Mir. Het ruimtestation kwam vol rook te staan en de toegang tot de Sojoez-reddingscapsules werd afgesneden.

“Een riskante en gevaarlijke situatie”, herinnert ESA-astronaut Reinhold Ewald zich. “De brand was zo hevig en de rook en damp waren zo intens dat we op armlengte afstand niets meer konden zien. Ik had me op dat moment niet kunnen voorstellen dat we de missie zouden voortzetten.”

Ewald en zijn mede-astronauten wisten het vuur te blussen voordat het grote schade kon aanrichten, maar het was even billenknijpen. NASA’s experiment moet dit soort gevaarlijke situaties in de toekomst voorkomen.

Bronnen: NASA [1], NASA [2], IFL Science, Phys.org

Openingsbeeld: Ricardo Gomez Angel/Unsplash