Ostatnie testy na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wykazały, że ogień w kosmosie może być mniej przewidywalny i potencjalnie bardziej śmiertelny niż na Ziemi. „Były eksperymenty”, mówi inżynier lotniczy NASA Dan Dietrich, „w których obserwowaliśmy pożary, które naszym zdaniem nie istniały, ale miały miejsce”.
Z tej historii
[×] ZAMKNIJ
Złożony obraz ognia w przestrzeni w fałszywym kolorze. Jasnożółty kreśli ścieżkę kropli paliwa, kurczy się podczas spalania, wytwarzając zieloną sadzę. (Paul Ferkul / NASA) 
Galeria zdjęć
powiązana zawartość
- Zero-G Ogień pulsuje jak meduza na stacji kosmicznej
Ten ogień wciąż nas zaskakuje, co jest zaskakujące, gdy weźmie się pod uwagę, że spalanie jest prawdopodobnie najstarszym eksperymentem chemicznym ludzkości, składającym się tylko z trzech podstawowych składników: tlenu, ciepła i paliwa.
Tutaj na Ziemi, kiedy płomień płonie, ogrzewa otaczającą atmosferę, powodując, że powietrze rozszerza się i staje się mniej gęste. Siła grawitacji przyciąga zimniejsze, gęstsze powietrze do podstawy płomienia, wypierając gorące powietrze, które unosi się. Ten proces konwekcji dostarcza świeżego tlenu do ognia, który pali się, aż zabraknie mu paliwa. Przepływ powietrza w górę nadaje płomieniu kształt łezki i powoduje migotanie.
Ale dziwne rzeczy dzieją się w kosmosie, gdzie grawitacja traci przyczepność do ciał stałych, cieczy i gazów. Bez grawitacji gorące powietrze rozszerza się, ale nie porusza się w górę. Płomień utrzymuje się z powodu dyfuzji tlenu, z przypadkowymi cząsteczkami tlenu dryfującymi do ognia. Przy braku przepływu gorącego powietrza pożary w mikrograwitacji mają kształt kopuły lub kuli - i są powolne dzięki skąpemu przepływowi tlenu. „Jeśli podpalisz kawałek papieru w mikrograwitacji, ogień będzie powoli pełzał z jednego końca na drugi”, mówi Dietrich. „Astronauci są bardzo podekscytowani przeprowadzaniem naszych eksperymentów, ponieważ pożary kosmiczne naprawdę wyglądają całkiem obco”.
Pożary takie mogą wydawać się niesamowicie spokojne dla ludzi przyzwyczajonych do kapryśnej natury ziemskich płomieni. Ale płomień w mikrograwitacji może być bardziej wytrwały, zdolny do przetrwania na mniejszej ilości tlenu i spalania przez dłuższy czas.
NASA ma na uwadze praktyczne zastosowania swoich badań. Naukowcy mają nadzieję dowiedzieć się, czy niektóre materiały są bardziej łatwopalne w kosmosie, a zatem należy ich unikać. Eksperymenty sugerują, że gaśnice stacji kosmicznej, które tryskają gazami przy płomieniu, są mniej skuteczne niż na terra twardym, ponieważ kierują powietrze (i tlen) do ognia, zapewniając dodatkowe paliwo.
Co więcej, dane uzyskane na pokładzie stacji kosmicznej - poprzez eksperymenty, takie jak porównanie rozprzestrzeniania się ognia na obiektach płaskich w porównaniu do sferycznych - pomogą inżynierom lepiej zrozumieć zachowanie się paliwa i płomieni na Ziemi, gdzie około 75 procent naszej energii pochodzi z jakiejś formy spalania.
Naukowcy z NASA są szczególnie podekscytowani potencjalnymi zastosowaniami dziwnego, bezprecedensowego spalania, które zaobserwowali w przestrzeni kosmicznej ubiegłej wiosny: gdy niektóre rodzaje ciekłego paliwa zapalają się, nadal się palą, nawet jeśli płomienie wydają się zgasnąć. Spalanie paliwa odbywa się w dwóch etapach. Pierwszy ogień płonie widocznym płomieniem, który ostatecznie gaśnie. Ale wkrótce potem paliwo ponownie się pali, przyjmując formę „chłodnych płomieni”, które palą się w niższych temperaturach i są niewidoczne gołym okiem.
Naukowcy nie mają jeszcze wyjaśnienia tego zjawiska. Ale inżynierowie twierdzą, że gdyby ten proces chemiczny mógł zostać powielony na Ziemi, rezultatem mogą być silniki diesla, które wykorzystują chłodny płomień do wytwarzania mniejszej ilości zanieczyszczeń powietrza.
Badacz z NASA, Paul Ferkul, twierdzi, że eksperymenty mikrograwitacyjne stanowią wyjątkową okazję do zbadania leżącej u podstaw dynamiki ognia „z bardziej fundamentalnego punktu widzenia”, patrząc na procesy spalania „które w innym przypadku byłyby maskowane lub co najmniej skomplikowane przez grawitację”.
