Tahu nggak sih, ada satu tantangan besar yang paling ditakuti oleh para perencana misi luar angkasa berawak di masa depan: kebakaran.

Sebuah makalah baru dari peneliti di Pusat Riset Glenn NASA, Pusat Antariksa Johnson, dan Universitas Case Western Reserve merinci rencana misi untuk menguji mudah terbakarnya material di permukaan Bulan – di mana mereka memperkirakan api akan berperilaku sangat berbeda dibandingkan di Bumi.

Di Bumi, gravitasi menyebabkan gas panas naik, menarik oksigen segar dan dingin ke dasar nyala api. Dalam beberapa kasus di mana materialnya sedikit mudah terbakar, ini bisa menghasilkan fenomena yang disebut “blowoff” atau tiupan yang justru memadamkan api.

Di Bulan, aliran itu ada, tapi jauh lebih lambat. Ini memungkinkan oksigen terus-menerus mengalir ke nyala api tanpa menciptakan pergerakan uap yang cukup cepat untuk menghasilkan kondisi “blowoff”.

Dengan kata lain, material yang mungkin tidak benar-benar mudah terbakar di Bumi, bisa terbakar sangat lama di Bulan.

Para penjelajah Bulan di masa depan jelas tidak mau ada api berkobar hebat di habitat mereka. Makanya, lebih baik kita memahami cara mencegahnya sedini mungkin, mengingat tenggat waktu kita untuk memiliki kehadiran manusia permanen di permukaan Bulan sudah semakin dekat.

Selama beberapa dekade, kita mengandalkan uji NASA yang dikenal sebagai NASA-STD-6001B untuk menyaring mudah tidaknya material terbakar untuk penerbangan. Tapi luar angkasa jauh lebih rumit daripada yang bisa diuji di Bumi.

Untuk memahami masalahnya, ada baiknya kita pahami dulu uji coba ini.

NASA-STD-6001B mengharuskan menempelkan nyala api sepanjang 15 cm ke bagian bawah material yang dipasang vertikal. Jika materialnya terbakar lebih dari 15 cm dari bawah, atau meneteskan puing-puing yang terbakar, maka material itu gagal uji. Kedengarannya masuk akal, tapi ada triknya – uji coba ini dilakukan di Bumi.

Di lingkungan Bumi, ada udara yang bergerak dan menciptakan arus konveksi. Ada juga konsep “atas” dan “bawah”, sementara di lingkungan seperti Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS), orientasi itu tidak ada.

Alhasil, api tidak mengarah “ke atas” dalam mikrogravitasi – api membentuk gumpalan bola api yang menyebar perlahan ke luar, dan nyaris sepenuhnya “diberi makan” oleh sistem ventilasi stasiun.

Tapi, mematikan sistem ventilasi saja tidak akan menyelesaikan masalah. Memang, kurangnya pergerakan udara mungkin memperlambat api, tapi itu justru bisa membuat beberapa material hanya membara, menunggu kipas dinyalakan lagi supaya bisa menyala kembali.

Solusi terbaik adalah menguji fisika api langsung di ISS, dan para peneliti pernah menyalakan 1.500 api kecil untuk mempelajari cara kerja pembakaran di sana.

Tapi NASA tentu ingin menghindari api yang cukup besar untuk merusak material – itu bisa membuka seluruh area stasiun luar angkasa yang layak huni terhadap nyala api terbuka.

Sebagai gantinya, NASA sebelumnya menggunakan Uji Keselamatan Kebakaran Pesawat Luar Angkasa (Saffire). Eksperimen ini dilakukan di dalam kapsul kargo Cygnus tanpa awak setelah kapsul itu dilepas dari ISS dan sebelum jatuh ke atmosfer Bumi untuk terbakar habis.

Selama uji coba ini, para peneliti membakar lembaran besar katun/fiberglass, kain, dan akrilik untuk mengamati cara terbakarnya dalam mikrogravitasi.

Mereka menemukan fisika yang aneh, di mana api kadang menyebar ke arah yang berlawanan dengan aliran udara dan membakar lebih panas pada material yang lebih tipis.

Data dari Saffire cukup untuk menunjukkan perbedaan antara standar NASA dan realitas kebakaran di luar angkasa.

Jadi, mereka beralih ke opsi terbaik berikutnya – uji jatuh bebas. Namun, mengamati reaksi api saat dilepaskan dari menara jatuh bebas (5 detik tanpa bobot) atau bahkan dalam penerbangan parabola (25 detik tanpa bobot) tidak cukup untuk mempelajari kerusakan jangka panjang yang bisa ditimbulkannya.

Maka, hadirlah eksperimen Flammability of Materials on the Moon (FM2). Gravitasi Bulan yang lebih rendah sebenarnya adalah tempat yang lebih menarik untuk mempelajari dinamika api.

FM2 akan berkontribusi pada studi ini dengan diluncurkan melalui misi Commercial Lunar Payload Service (CLPS) ke permukaan Bulan.

Di sana, sebuah ruang tertutup akan membakar empat sampel bahan bakar padat dalam durasi panjang gravitasi Bulan, sesuatu yang mustahil diciptakan ulang di tempat lain saat ini. Ruangan itu akan dilengkapi kamera, radiometer, dan sensor oksigen untuk memantau nyala api dan atmosfernya secara langsung.

Ini akan menjadi jembatan pertama antara perilaku api teoretis dalam gravitasi parsial dan perilaku yang diamati dalam gravitasi 1G (Bumi) dan nol gravitasi dari studi sebelumnya.

Yang paling penting, akan ada data selama berjam-jam, berbeda jauh dengan hanya beberapa detik yang diberikan oleh uji jatuh bebas dan penerbangan parabola.

Terkait: Apa yang Akan Terjadi pada Tubuh Manusia Jika Hidup di Bulan?

Apakah NASA akan memperbarui standarnya atau tidak, itu masih harus dilihat – meluncurkan kapsul tertutup untuk uji pembakaran ke Bulan sepertinya akan sangat mahal.

Tapi, tidak ada yang bisa menggantikan data nyata dari lingkungan yang sesungguhnya, dan FM2 akan, untuk pertama kalinya, memberikan data tentang perilaku api dari pos terdepan utama kita berikutnya di tata surya.

Baik ilmuwan maupun penulis fiksi ilmiah akan mengawasi hasilnya dengan seksama.

Artikel ini awalnya diterbitkan oleh Universe Today. Baca artikel aslinya.