https://frosthead.com

בחלל, להבות מתנהגות בדרכים שאיש לא חשב שאפשר

בדיקות אחרונות על סיפון תחנת החלל הבינלאומית הראו כי שריפה בחלל יכולה להיות פחות צפויה ואולי קטלנית יותר מכפי שהיא על כדור הארץ. "היו ניסויים", אומר מהנדס האוויר והחלל של נאס"א, דן דיטריך, "שם צפינו בשריפות שלא חשבנו שיכולות להתקיים, אלא שעשינו זאת."

מהסיפור הזה

[×] סגור

תמונה מורכבת בצבע שווא של אש בחלל. הצהוב הבהיר מתחקה אחר נתיב של טיפת דלק, מתכווץ כששורף ומייצר פיח ירוק. (פול פרקול / נאס"א)

גלריית תמונות

תוכן קשור

  • פולסי אש אפס G כמו מדוזה בתחנת החלל

שריפה זו ממשיכה להפתיע אותנו מפתיעה כשאתה מחשיב כי בעירה היא ככל הנראה ניסוי הכימיה העתיק ביותר של האנושות, המורכב משלושה מרכיבים בסיסיים בלבד: חמצן, חום ודלק.

כאן על כדור הארץ, כשלהבה בוערת, היא מחממת את האווירה הסובבת אותה, וגורמת לאוויר להתפשט ולהיות פחות צפוף. משיכת הכובד מושכת אוויר קר וצפוף יותר לבסיס הלהבה, ומעקה את האוויר החם העולה. תהליך הסעה זה מזין חמצן טרי לאש שנשרפת עד שנגמר לו הדלק. זרימת האוויר כלפי מעלה היא זו שמעניקה ללהבה את צורת הדמעות שלה וגורמת להבהב.

אבל דברים מוזרים קורים בחלל, שם כוח הכבידה מאבד את אחיזתו במוצקים, נוזלים וגזים. ללא כוח משיכה, אוויר חם מתרחב אך אינו נע כלפי מעלה. הלהבה נמשכת בגלל דיפוזיה של חמצן, כאשר מולקולות חמצן אקראיות נסחפות אל האש. בהיעדר זרימת האוויר החם כלפי מטה, שריפות במיקרובראוויציה הן בצורת כיפה או כדורי - ואטיות, בזכות זרימת חמצן דלה. "אם אתה מצית פיסת נייר במיקרו-כבידה, האש פשוט תתגנב לאט מקצה לקצה", אומר דיטריך. "אסטרונאוטים כולם נרגשים מאוד לעשות את הניסויים שלנו מכיוון ששריפות חלל באמת נראות זרות למדי."

שריפות כאלה עשויות להראות שלוותיות באופן מוזר לאנשים המורגלים באופי הגחמני של להבות אדמיות. אבל להבה במיקרו-כוח המשיכה יכולה להיות עקשנית יותר, מסוגלת לשרוד על פחות חמצן ולשרוף לפרקי זמן ארוכים יותר.

לנאס"א יש יישומים מעשיים בראשם במחקר. מדענים מקווים ללמוד אם חומרים מסוימים דליקים יותר בחלל, וכך להימנע. ניסויים מראים כי מטפי כיבוי בתחנת החלל המפזרים גזים בלהבה פחות יעילים מאשר בטרה פירמה, מכיוון שהם מכוונים אוויר (וחמצן) לאש ומספקים דלק נוסף.

יתר על כן, הנתונים שהושגו על סיפון תחנת החלל - באמצעות ניסויים כמו השוואה בין האש שמתפשטת על חפצים שטוחים לעומת כדוריים - יסייעו למהנדסים להבין טוב יותר את התנהגות הדלק והלהבות בכדור הארץ, שם כ 75 אחוז מהכוח שלנו מגיע מאיזושהי צורה של בעירה.

מדעני נאס"א נרגשים במיוחד מהיישומים הפוטנציאליים לסוג בעירה ביזארי וחסר תקדים שצפו בחלל באביב האחרון: כאשר סוגים מסוימים של דלק נוזלי מדליקים, הם ממשיכים לשרוף גם כאשר נראה כי הלהבות כבו. הבעירה בדלק מתרחשת בשני שלבים. האש הראשונה בוערת עם להבה נראית שבסופו של דבר יוצאת. אך זמן קצר אחר כך הדלק מתארך מחדש, כשהוא לובש צורה של "להבות קרירות" שנשרפות בטמפרטורות נמוכות יותר ונראות לעין בלתי מזוינת.

למדענים אין עדיין הסבר לתופעה זו. אבל המהנדסים אומרים כי אם ניתן היה לשכפל את התהליך הכימי הזה על פני כדור הארץ, התוצאה יכולה להיות מנועי דיזל המשתמשים בלהבות צוננות כדי לייצר פחות מזהמי אוויר.

חוקר נאס"א פול פרקול אומר כי ניסויי המיקרובראבייט מספקים הזדמנות ייחודית לחקור את הדינמיקה העומדת בבסיס האש "מנקודת מבט בסיסית יותר" על ידי התבוננות בתהליכי בעירה "שאחרת היו מוסווים או לפחות מסובכים מכוח הכובד."

בחלל, להבות מתנהגות בדרכים שאיש לא חשב שאפשר