https://frosthead.com

U svemiru se plamenovi ponašaju na načine za koje niko nije mislio da su mogući

Nedavni testovi na Međunarodnoj svemirskoj stanici pokazali su da vatra u svemiru može biti manje predvidljiva i potencijalno smrtonosnija nego što je to na Zemlji. "Bilo je eksperimenata, " kaže NASA-in inženjer svemirske svemirske struke, Dan Dietrich, "gdje smo promatrali požare za koje nismo mislili da mogu postojati, ali jesu."

Iz ove priče

[×] ZATVORI

Sastavljena slika lažne boje vatre u svemiru. Svijetlo žuto prati trag kapi goriva, smanjujući se kako gori, stvarajući zelenu čađu. (Paul Ferkul / NASA)

FOTOGALERIJA

Povezani sadržaj

  • Zero-G vatreni impulsi poput meduze na svemirskoj stanici

Ta vatra nas i dalje iznenađuje, sama je iznenađujuća kad uzmete u obzir da je izgaranje vjerojatno najstariji kemijski eksperiment čovječanstva, koji se sastoji od samo tri osnovna sastojka: kisika, topline i goriva.

Ovdje na Zemlji, kada plamen gori, on zagrijava okolnu atmosferu, uzrokujući da se zrak širi i postaje manje gust. Gravitacija povlači hladniji i gušći zrak do podnožja plamena, istiskujući vrući zrak koji se diže. Ovaj postupak konvekcije dovodi svježi kisik u vatru, koji gori sve dok ne ostane bez goriva. Uzlazni tok zraka ono je što plamenu daje oblik suze i uzrokuje da treperi.

Ali neobične se stvari događaju u svemiru, gdje gravitacija gubi stisak na krutinu, tekućinu i plinove. Bez gravitacije, vrući zrak se širi, ali ne kreće prema gore. Plamen se zadržava zbog difuzije kisika, pri čemu slučajne molekule kisika ulaze u vatru. Odsutni uzlaznim strujama vrućeg zraka, požari u mikrogravitaciji su u obliku kupole ili su sferični - i tromi, zahvaljujući manjem protoku kisika. "Ako zapalite komad papira u mikrogravitaciji, vatra će se polako slijevati s jednog na drugi kraj", kaže Dietrich. "Astronauti su vrlo uzbuđeni zbog naših eksperimenata, jer svemirski požari doista izgledaju strano."

Takvi požari mogu se činiti jezivo smirenim ljudima naviknutim na kapricijsku prirodu zemaljskih plamena. No, plamen u mikrogravitaciji može biti uporniji, sposoban je preživjeti na manje kisika i sagorjeti se kroz duže vremensko razdoblje.

NASA svojim istraživanjima ima na umu praktične primjene. Znanstvenici se nadaju da će naučiti jesu li određeni materijali zapaljivi u svemiru i na taj način ih će se izbjeći. Eksperimenti sugeriraju da su uređaji za gašenje požara iz svemirske stanice koji prskaju plinove manje učinkoviti nego na tera firmi, jer usmjeravaju zrak (i ​​kisik) u vatru, pružajući dodatno gorivo.

Nadalje, podaci dobiveni na svemirskoj stanici - kroz eksperimente poput uspoređivanja kako se vatra širi na ravne objekte i sfernih - pomoći će inženjerima da bolje razumiju ponašanje goriva i plamena na Zemlji, gdje otprilike 75 posto naše snage dolazi iz nekog oblika izgaranja.

NASA-ini znanstvenici su posebno uzbuđeni zbog potencijalne primjene za bizarno, neviđeno tipa izgaranja koje su primijetili u svemiru proteklog proljeća: Kad se neke vrste tekućeg goriva zapale, one i dalje izgaraju čak i kad se čini da su plamen ugasili. Izgaranje goriva odvija se u dvije faze. Prva vatra gori vidljivim plamenom koji na kraju ugasi. No, ubrzo nakon toga gorivo se ponovo zapali u obliku "hladnog plamena" koji gori na nižim temperaturama i nevidljiv je golim okom.

Znanstvenici još nemaju objašnjenje za ovaj fenomen. Ali inženjeri kažu da bi, ako bi se ovaj kemijski proces mogao ponoviti na Zemlji, rezultat mogli biti dizelski motori koji koriste hladan plamen za proizvodnju manje zagađivača zraka.

NASA-in istraživač Paul Ferkul kaže da eksperimenti s mikrogravitacijom pružaju jedinstvenu priliku za proučavanje osnovne dinamike požara „s temeljnijeg gledišta“ gledanjem na procese izgaranja „koji bi inače maskirani ili barem komplicirani gravitacijom“.

U svemiru se plamenovi ponašaju na načine za koje niko nije mislio da su mogući