https://frosthead.com

V vesolju se plameni obnašajo na načine, za katere nihče ni mislil, da so možni

Nedavni testi na Mednarodni vesoljski postaji so pokazali, da je ogenj v vesolju lahko manj predvidljiv in potencialno bolj smrtonosen kot na Zemlji. "Prišlo je do poskusov, " pravi NASA-in vesoljski inženir Dan Dietrich, "kjer smo opazovali požare, za katere nismo mislili, da bi lahko obstajali, vendar so bili."

Iz te zgodbe

[×] ZAPRTA

Sestavljena lažna barvna slika ognja v vesolju. Svetlo rumena sledi poti kapljice goriva, ki se med zgorevanjem krči, pri čemer nastaja zelena saja. (Paul Ferkul / NASA)

Foto galerija

Sorodne vsebine

  • Zero-G ognjeni impulzi kot meduze na vesoljski postaji

Da nas ogenj še naprej preseneča, nas preseneča, če menite, da je izgorevanje verjetno najstarejši poskus človeštva, sestavljen iz samo treh osnovnih sestavin: kisika, toplote in goriva.

Tu na Zemlji, ko plamen gori, segreva okoliško atmosfero, zaradi česar se zrak širi in postane manj gost. Gravitacija vleče hladnejši, gostejši zrak navzdol do podnožja plamena, izpodriva vroč zrak, ki se dviga. Ta postopek konvekcije dovaja svež kisik v ogenj, ki gori, dokler mu ne zmanjka goriva. Pretok zraka navzgor je tisto, kar daje plamenu svojo solzno obliko in povzroča utripanje.

A nenavadne stvari se dogajajo v vesolju, kjer gravitacija izgubi oprijem na trdne snovi, tekočine in pline. Brez gravitacije se vroči zrak širi, vendar se ne premika navzgor. Plamen vztraja zaradi difuzije kisika, pri čemer naključne molekule kisika uhajajo v ogenj. Če v vročem zraku ne pride do pretoka vročega zraka, so požari v mikrogravitaciji v obliki kupole ali kroglaste oblike - in počasi, zaradi manjšega pretoka kisika. "Če v mikrogravitacijo vžgete kos papirja, bo ogenj počasi lezel od enega do drugega konca, " pravi Dietrich. "Astronavti so zelo navdušeni nad našimi poskusi, saj so vesoljski požari videti precej tuji."

Takšni požari se lahko zdijo spokojno ljudem, ki so navajeni na kapricijo narave zemeljskih plamenov. Toda plamen v mikrogravitaciji je lahko bolj trmast, sposoben je preživeti na manj kisika in goreti dlje časa.

NASA ima s svojimi raziskavami praktične aplikacije. Znanstveniki upajo, da bodo izvedeli, ali so določeni materiali v prostoru bolj vnetljivi in ​​se jim je tako mogoče izogniti. Poskusi kažejo, da so gasilniki na vesoljskih postajah, ki plinijo pline pri plamenu, manj učinkoviti kot na tera firmi, saj usmerjajo zrak (in kisik) v ogenj, kar zagotavlja dodatno gorivo.

Poleg tega bodo podatki, pridobljeni na vesoljski postaji - s poskusi, kot je primerjava, kako se ogenj širi na ravne predmete in kroglaste, - pomagali inženirjem bolje razumeti vedenje goriva in plamenov na Zemlji, kjer približno 75 odstotkov naše moči izvira iz neke oblike izgorevanja.

Nasini znanstveniki so še posebej navdušeni nad potencialnimi aplikacijami za bizarno, neprimerljivo vrsto izgorevanja, ki so jo opazili v vesolju minule pomladi: Ko se nekatere vrste tekočega goriva vnamejo, še naprej gorijo, tudi ko se zdi, da so plameni ugasnili. Izgorevanje goriva poteka v dveh stopnjah. Prvi ogenj gori z vidnim plamenom, ki sčasoma ugasne. Toda kmalu zatem gorivo ponovno vžge v obliki "hladnih plamenov", ki gorijo pri nižjih temperaturah in so s prostim očesom nevidni.

Znanstveniki za ta pojav še nimajo razlage. Toda inženirji pravijo, da bi lahko, če bi se ta kemični postopek podvajal na Zemlji, posledica dizelskih motorjev, ki uporabljajo hladen plamen za proizvodnjo manj onesnaževal zraka.

Nasin raziskovalec Paul Ferkul pravi, da eksperimenti z mikrogravitacijo predstavljajo edinstveno priložnost za preučevanje osnovne dinamike požara, "s temeljnejšega vidika", s pregledovanjem procesov zgorevanja, "ki bi jih sicer prikrila ali vsaj zapletala gravitacija."

V vesolju se plameni obnašajo na načine, za katere nihče ni mislil, da so možni