「太空中的火焰」缓慢而危险 喷气灭火也不会熄灭

国际中心综合报导

太空中的一切都令人难以想像,连火焰也是。美国航太总署(NASA)科学家在国际太空站进行一项「太空中的火焰」实验,他们发现火在无重力环境下会以球形燃烧,而且由于缺乏对流,因此烧得相当缓慢。

异色处理的「太空中的火焰」,黄色痕迹燃油绿色则是燃烧后的油烟。(图/取自NASA)

航太工程师Dan Dietrich指出,「火焰会在我们认为不可能存在的地方出现!」根据人类古老的知识,火焰燃烧的要素包括热源燃料氧气等3种;在地面时,火焰燃烧加热了周围空气,使热空气体积增加、密度降低,因此逐渐上升,而离火较远的低温空气因密度较大,会源源补充至火焰底部,直到燃料烧尽。所以火焰会呈现泪滴形状,并随热空气上升而摇曳。

但在太空中就完全不是这么一回事,由于缺乏重力,热空气仍会膨胀,但不会上升,亦不会出现对流现象。火焰只会因为氧气的扩散得以延续燃烧,不过缺乏热对流,火焰烧得十分缓慢,也呈现出奇妙的球形。Dietrich说,「如果在太空中烧一张纸,会看到火焰慢慢地从纸的一侧爬行至另一侧。」

据了解,这项实验主要目的在于材料研究,NASA试图找出在太空中较容易燃烧的材料,进而避免使用它们。此外,他们也发现国际太空站内的喷气式灭火装置不如地面上使用起来有效,因为在太空中,火焰只要有氧气就能一直燃烧,而喷气等于提供助燃剂

「太空中的火焰」也充满不可预测性,它们存在2个燃烧阶段:一般阶段是可见的火焰,它们终究会熄灭;但有可能在短时间内重新被点燃,进入「低温燃烧」阶段,即是肉眼不可见的火焰。