https://frosthead.com

Στο διάστημα, οι φλόγες τρέχουν σε τρόπους που κανείς δεν σκέφτηκε ότι είναι δυνατόν

Πρόσφατες δοκιμές στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό έχουν δείξει ότι η φωτιά στο διάστημα μπορεί να είναι λιγότερο προβλέψιμη και πιθανώς πιο θανατηφόρα από ό, τι στη Γη. "Έχουν υπάρξει πειράματα, " λέει ο NASA αεροδιαστημικός μηχανικός Dan Dietrich, "όπου παρατηρήσαμε πυρκαγιές που δεν πιστεύαμε ότι μπορούσαν να υπάρξουν, αλλά το έκαναν".

Από αυτή την ιστορία

[×] ΚΛΕΙΣΤΕ

Μια σύνθετη εικόνα ψευδώς έγχρωμης φωτιάς στο διάστημα. Το φωτεινό κίτρινο εντοπίζει τη διαδρομή μιας σταγόνας καυσίμου, συρρικνώνοντας καθώς καίγεται, δημιουργώντας πράσινη αιθάλη. (Paul Ferkul / NASA)

Φωτογραφίες

σχετικό περιεχόμενο

  • Zero-G Πυροσβέστες σαν μέδουσα στον διαστημικό σταθμό

Αυτή η φωτιά συνεχίζει να μας εκπλήσσει, είναι εκπληκτική όταν θεωρούμε ότι η καύση είναι το παλαιότερο πείραμα χημείας της ανθρωπότητας και αποτελείται από τρία βασικά συστατικά: οξυγόνο, θερμότητα και καύσιμο.

Εδώ στη Γη, όταν καίγεται μια φλόγα, θερμαίνει τη γύρω ατμόσφαιρα, αναγκάζοντας τον αέρα να διογκωθεί και να γίνει λιγότερο πυκνός. Η έλξη βαρύτητας αντλεί ψυχρότερο, πυκνότερο αέρα προς τη βάση της φλόγας, μετατοπίζοντας τον θερμό αέρα, ο οποίος ανεβαίνει. Αυτή η διαδικασία μεταφοράς τροφοδοτεί φρέσκο ​​οξυγόνο στη φωτιά, η οποία καίγεται μέχρι να εξαντληθεί το καύσιμο. Η ανοδική ροή του αέρα είναι αυτό που δίνει στη φλόγα το σχήμα της με το δάκτυλο και την αναγκάζει να τρεμοπαίζει.

Αλλά παράξενα πράγματα συμβαίνουν στο διάστημα, όπου η βαρύτητα χάνει την πρόσφυση στα στερεά, τα υγρά και τα αέρια. Χωρίς βαρύτητα, ο ζεστός αέρας επεκτείνεται αλλά δεν κινείται προς τα πάνω. Η φλόγα επιμένει λόγω της διάχυσης του οξυγόνου, με τυχαία μόρια οξυγόνου να παρασύρονται στη φωτιά. Απουσία της προς τα πάνω ροής του θερμού αέρα, οι πυρκαγιές σε μικροβαρύτητα είναι θολωτό ή σφαιρικό και υποτονικές, χάρη στην πενιχρή ροή οξυγόνου. "Αν ανάψετε ένα κομμάτι χαρτί σε μικροβαρύτητα, η φωτιά θα περάσει αργά από το ένα άκρο στο άλλο", λέει ο Dietrich. "Οι αστροναύτες είναι πολύ ενθουσιασμένοι που κάνουν τα πειράματά μας επειδή οι πυρκαγιές στο διάστημα πραγματικά φαίνονται αρκετά αλλοδαποί".

Τέτοιες πυρκαγιές μπορεί να φαίνονται γαλήνιες ήρεμες για τους ανθρώπους που είναι εξοικειωμένοι με την ιδιότροπη φύση των γήινων φλογών. Αλλά μια φλόγα στη μικροβαρύτητα μπορεί να είναι πιο ανθεκτική, ικανή να επιβιώνει με λιγότερο οξυγόνο και να καίει για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους.

Η NASA έχει κατά νου πρακτικές εφαρμογές με την έρευνά της. Οι επιστήμονες ελπίζουν να μάθουν αν ορισμένα υλικά είναι πιο εύφλεκτα στο διάστημα και έτσι πρέπει να αποφεύγονται. Τα πειράματα υποδεικνύουν ότι οι πυροσβεστήρες διαστημικών σταθμών που εκτοξεύουν αέρια σε φλόγα είναι λιγότερο αποτελεσματικοί από ό, τι στην terra firma, καθώς κατευθύνουν αέρα (και οξυγόνο) στη φωτιά, παρέχοντας επιπλέον καύσιμα.

Επιπλέον, τα δεδομένα που αποκτήθηκαν στο διαστημικό σταθμό - μέσω πειραμάτων όπως η σύγκριση του τρόπου με τον οποίο η φωτιά εξαπλώνεται σε επίπεδα αντικείμενα έναντι σφαιρικών - θα βοηθήσει τους μηχανικούς να κατανοήσουν καλύτερα τη συμπεριφορά των καυσίμων και των φλόγων στη Γη, όπου περίπου το 75% της ισχύος μας προέρχεται από κάποια μορφή καύσης.

Οι επιστήμονες της NASA είναι ιδιαίτερα ενθουσιασμένοι με τις πιθανές εφαρμογές για ένα παράξενο, πρωτοφανή τύπο καύσης που παρατηρούν στο διάστημα αυτή την περασμένη άνοιξη: Όταν ορισμένοι τύποι υγρών καυσίμων ανάβουν φωτιά, συνεχίζουν να καίγονται ακόμα και όταν οι φλόγες φαίνεται να έχουν σβήσει. Η καύση καυσίμου πραγματοποιείται σε δύο στάδια. Η πρώτη φωτιά καίει με μια ορατή φλόγα που τελικά σβήνει. Αλλά λίγο αργότερα, το καύσιμο αναζωογονεί, παίρνοντας τη μορφή "δροσερών φλόγας" που καίγονται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες και είναι αόρατες με γυμνό μάτι.

Οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμα μια εξήγηση γι 'αυτό το φαινόμενο. Αλλά οι μηχανικοί λένε ότι αν αυτή η χημική διεργασία θα μπορούσε να αναπαραχθεί στη Γη, το αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι οι πετρελαιοκινητήρες που χρησιμοποιούν δροσερές φλόγες για να παράγουν λιγότερους ατμοσφαιρικούς ρύπους.

Ο ερευνητής της NASA, Paul Ferkul, λέει ότι τα πειράματα μικροβαρύτητας παρέχουν μια μοναδική ευκαιρία να μελετηθεί η υποκείμενη δυναμική της φωτιάς "από μια πιο θεμελιώδη άποψη" εξετάζοντας τις διεργασίες καύσης "που διαφορετικά θα ήταν καλυμμένες ή τουλάχιστον πολύπλοκες από τη βαρύτητα".

Στο διάστημα, οι φλόγες τρέχουν σε τρόπους που κανείς δεν σκέφτηκε ότι είναι δυνατόν