@ 2012.12.03 , 16:27
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在太空中,火焰变得难以置信

近日在国际空间站中进行的实验表明,太空中的火焰比地面上更加难以预测而且更危险。NASA 的航天工程师 Dan Dietrich 说:“有实验表明,火焰会在我们认为它不可能存在的地方出现。”

燃烧是人类发现的最古老的化学反应,其组成元素只有简单的三种:氧气,热量和燃料。火焰的古老简单的特性让我们更加感到惊讶。

在地面上,火焰燃烧的时候会加热周围的空气,使其体积增大、密度下降。重力会使温度较低、密度较大的新鲜空气进入火焰底部,以补充上升的热空气。这一对流现象使的新鲜的氧气源源不断地输送至火焰中,直至燃料耗尽。上升气流是火焰保持泪滴的形状并且不断摇曳。

但是换到太空中,重力失去了对物体的控制,神奇的事情就会发生。在失重环境中,热空气会膨胀但不会上升。火焰会因为氧气的扩散、即氧分子扩散到火焰的内部而得以延续。缺少了上升热气流,微重力环境下的火焰会呈现圆顶形或球形,并且由于氧气不足而燃烧缓慢。“如果在太空中点燃一张纸,火焰只会缓慢地从纸的一端爬行到另一端,” Dietrich 说,“宇航员们做起实验来都非常兴奋,因为太空中的火焰看起来实在很怪异。”

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如此安静的火焰可能会让习惯了地球上跃动不安的火焰的人们觉得怪异。但是微重力环境下的火焰能持续的更久,能在氧气更稀薄的环境下持续更长的时间。

NASA 对此项研究已经有了实际应用的想法。科学家试图研究何种材料在太空中更易燃,从而避免使用它。实验中明空间站的喷气灭火设施不及地面上的同样装置有效,因为在太空中向火焰喷射空气(含氧),只会给火焰提供助燃剂。

此外,空间站中得到的实验数据,例如火焰在平面与球面物体上散播的对比,能帮助科学家更好地研究燃料和火焰在地面上的行为。要知道地球上四分之三的能源都来自于各式各样的燃烧反应。

NASA 的科学家尤其对这些太空中观测到的奇异的、难以预测燃烧的潜在应用有着浓厚的兴趣:当一些液体燃料着火后,即使火焰看上去已经熄灭,燃料却仍然在持续燃烧。燃料的燃烧发生于两个阶段:第一阶段产生可见的火焰并最终熄灭;但是短时间内燃料会重新被点燃,进入所谓“低温燃烧”的阶段,会产生温度较低的肉眼不可见的火焰。

虽然科学家并不能对此现象作出解释,但工程人员表示如果这个过程能在地面上重现,那么现有的柴油发动机就可以利用低温燃烧产能,减少空气污染。

NASA 研究员 Paul Ferkul 表示微重力环境下的实验为人类研究火焰内在的动力学提供了独一无二的机会,它使得人们可以“从更为基础的视角”,直接观察到“被重力掩饰或至少复杂化了的”燃烧过程。本文译自 smithsonianmag,由译者 老人爱怡 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 37+1

  1. FireKDragon
    @5 years ago
    1656149

    有视频吗……

    [13] XX [1] 回复 [0]
  2. 寿司猫
    @5 years ago
    1656151

    一看到太空就立刻想到三体

    [6] XX [23] 回复 [0]
  3. 1656161

    无视频 你说个J8

    [259] XX [13] 回复 [0]
  4. ayi100
    @5 years ago
    1656167

    我们可以委托哈罗德做下试验?

  5. 噩梦彼岸
    @5 years ago
    1656175

    谁告诉我一下配图上画的是什么?

    [72] XX [2] 回复 [0]
  6. 尾巴
    @5 years ago
    1656179

    配图是神马玩意???

    [149] XX [0] 回复 [0]
  7. 低通滤波网络
    @5 years ago
    1656193

    未来人类可以通过添加或去除氧分子来在无重力环境下控制火焰亮度和燃烧路径的方式表演更加诡异的火焰艺术了,这不得不让人对于这种艺术前景充满期待。= ̄ω ̄=

  8. 1656215

    超老的资讯了。

  9. 1656217

    玩火会尿床的,宇航员们。

    [32] XX [4] 回复 [0]
  10. 1656221

    配图是雌性人类的生殖器彩超图片吗

    [61] XX [6] 回复 [0]
  11. 垃圾狂
    @5 years ago
    1656225

    配的图片是大神

  12. roylez
    @5 years ago
    1656231

    愚蠢的人类,这才是老夫的完全体!

  13. yuyuan021
    @5 years ago
    1656237

    蛋友们的吐槽越来越猛烈了~~~~~

  14. 少许糖
    @5 years ago
    1656239

    查克拉大爆发

  15. OM雷帝嘎嘎
    @5 years ago
    1656255

    配图君:“Master ShiFu , we must find the Dragon Warrior!”
    Master ShiFu “Yes,龟仙人!”

    [10] XX [1] 回复 [0]
  16. 1656257

    有毛神奇的,那么多火箭、航天器的发动机都是喷火的,也没见到什么二次元进化

  17. DeathLord
    @5 years ago
    1656281

    热量也能是元素????

  18. zhaohy_001
    @5 years ago
    1656283

    上升气流是火焰保持泪滴的形状并且不断摇曳….上升气流使妹子不断摇曳…

  19. 天狼
    @5 years ago
    1656287

    陪图是火焰?

  20. 牡丹
    @5 years ago
    1656343

    大概超级赛亚人什么的那样吧

  21. davedbackham
    @5 years ago
    1656369

    生活不缺少美,缺少发泄…

  22. guigood
    @5 years ago
    1656381

    视频啊啊

  23. richie5831
    @5 years ago
    1656401

    如果在太空中点燃一张纸,火焰只会缓慢地从纸的一端爬行到另一端

    难道地球上不是这样吗?

  24. 1656431

    烧久一点会不会造成黑洞?因为那一圈边上的氧气都没了。。必要需要其它地方的氧气来填

  25. 阿道克提督
    @5 years ago
    1656467

    没JB你说个图!

  26. F5刷新
    @5 years ago
    1656471

    燃烧是人类发现的最古老的化学反应,其组成元素只有简单的三种:氧气,热量和燃料。
    镁在二氧化碳中也能燃烧,燃烧三要素:可燃物,助燃物,着火点。

  27. 1656487

    看小图还以为是佛像

  28. 1656575

    太空中的欲火呢?

  29. Lawrence
    @5 years ago
    1656635

    配图是神马玩意儿

  30. 鸡腿堡
    @5 years ago
    1656951

    配图就是火!
    A composite false-color image of fire in space. The bright yellow traces the path of a drop of fuel, shrinking as it burns, producing green soot.

  31. 无聊阿
    @5 years ago
    1657057

    加加林一定想哭吧,当年老子上去那么千辛万苦,噪音又大,又黑暗,氧气都很宝贵,现在这帮家伙居然无聊到在太空站里玩火

  32. 1657111

    我擦嘞,没图没视频你搞毛

  33. xpwinner
    @5 years ago
    1657609

    实验中明空间站…
    “中明”是谁???

    另。燃烧是化学反应。。。化学反应不一定都看到见。。。

  34. 噗噗
    @5 years ago
    1657829

    在太空里打飞机会怎么样

  35. geniusdio
    @5 years ago
    1657919

    配图绝逼是某种异形母虫的热成像图。。。。

  36. thee6699
    @5 years ago
    1658635

    一直想知道 宇宙环境下 子弹能不能发射

  37. 2933395

    空间站灭火=宇航员找到呼吸口罩+全仓填充二氧化碳or直接排空空气,不管情况多坏,只要氧气罐里的的存量足够让宇航员逃到返回舱再逃回地球就行,空间站咱下次带足氧气来修

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