趣味探索讯 在2019年里,频繁爆发的野火将数千平方公里森林化为灰烬,无情的野火已成为了21世纪人类最棘手灾难之一,不过这些火灾都发生在地球上。那么火焰在零重力环境下,是个什么样子,零重力环境下发生火灾,结果又会怎样呢?最近,美国宇航局的宇航员在国际空间站(ISS)上对零重力环境下火灾进行了研究,研究结果表明,太空火灾可能比陆地火灾更危险。
在地球上,玩火一直被认为是一件危险的事情,而位于400公里高空上的国际空间上发生火灾更是危险中的危险。不过为了研究零重力环境下的火灾,美国宇航局的宇航员决定斗胆进行危险实验,故意点着了一些体积不大的燃烧物,当然,前提是燃烧实验在一个非常密封环境中进行,主要是为了确保安全起见,这次实验称为“密闭燃烧”,实验结果发现火焰的形状很特别。
尽管在多年以前,科学家曾经在太空中做过燃烧实验,但是在2019年最后几天里,即圣诞节前夕,美国宇航局的宇航员,再次对燃烧进行了一次详细研究。一共进行了15次试验,宇航员使用风扇将带有氧气的空气吹进“密闭燃烧”室中,火焰一共燃烧了22分钟,分别测试了各种不同的燃烧物,比如棉花、玻璃纤维和丙烯酸塑料板等,以了解燃烧速度和强度。
在有重力环境的地球上,当燃烧物在燃烧时,火焰底部会吸入较稠密的冷空气,空气在经过加热膨胀后上升,接着火焰底部继续吸入冷空气,一直这样循环下去,该过程可以将大量新鲜氧气注入火中,有助于燃烧,所以地球上的火焰一般向上移动,并且具有独特形状,有点像水滴,当然有大风情况下,会向周围偏移。
然而在零重力环境下燃烧并非如此。国际空间站拍摄照片显示,在零重力环境中,火焰可以是圆球形,也可以受外部空气流动影响而变成椭圆状。因为燃烧过程中没有重力参与,也没有自然对流参与,热空气没有上升,火焰也没有向上移动,所以火焰中残余热量更大,伤害力和爆发力更强。这次燃烧实验让科学家对太空火灾有了新认识。
美国宇航局首席科学家称,对这次的燃烧实验非常满意,这项研究将有助于预测大火在低重力下如何传播,用于改善未来载人飞行任务,用于改进材料选择和消防安全策略。不仅如此,对月球环境的燃烧过程也具有借鉴作用,我们知道月球环境与空间站和地球环境不同,但有理由相信月球火灾比地球火灾危险性更大。有趣的科学探索内容请关注唯一微信公众号:有趣探索