В условиях невесомости огонь ведет себя совершенно по-другому.
На Земле пламя формируется под действием гравитации. Горячие газы из пламени поднимаются вверх, а гравитация тянет более холодный и плотный воздух вниз, к основанию пламени, придавая ему привычную каплевидную форму.
В условиях невесомости или, по-научному, микрогравитации – например, на Международной космической станции (МКС) – этот цикл не работает, в результате чего пламя приобретает сферическую форму. Астронавты на борту китайской космической станции “Тяньгун” зажгли свечу, чтобы продемонстрировать, как ведет себя пламя в условиях невесомости. На видео ниже вы можете наблюдать, как китайские астронавты Гуй Хайчао и Чжу Янчжу зажигают свечу во время прямой трансляции лекции для зрителей на Земле.
Надо сказать, что огонь и космос – это не самое лучшее сочетание для космического корабля.
“Огонь ведет себя в космосе по-другому”, – объясняют в НАСА. “Изменения в гравитации и воздушных потоках могут изменить способ распространения огня и усложнить его тушение”.
“Нам необходимо знать, как огонь ведет себя в космосе, а не на Земле. Иначе мы не сможем безопасно жить там”, – сказал в интервью Upward, официальному журналу Национальной лаборатории МКС, инженер-механик Джеймс Квинтиер Национального института стандартов и технологий, где он более двух десятилетий руководил исследованиями в области противопожарной защиты.
В 1997 году на “Мире” произошел настоящий пожар, который продолжался несколько минут и перекрыл доступ к одному из спасательных кораблей “Союз”, пристыкованных к космической станции. Экипажу удалось потушить пожар, но ситуация некоторое время была довольно сложной.
“Пожар был настолько большим, а дым и пар от места пожара, были такими плотными, что мы не могли видеть на расстоянии вытянутой руки, – рассказал о случившемся астронавт Европейского космического агентства (ЕКА) Райнхольд Эвальд, – и в тот момент я очень сомневался, что мы продолжим миссию”.
Учитывая опасность и интересную физику, огонь в космосе изучается очень широко и тщательно. В рамках эксперимента Flame Design НАСА провело съемку и изучение огня в условиях микрогравитации.
“Желтые пятна – это скопления сажи, которые светятся желтым цветом, когда горят”, – пояснили в НАСА. “В условиях микрогравитации эти скопления становятся больше, чем на Земле, потому что сажа дольше остается в пламени”.
Еще одна проблема с пламенем на космических кораблях заключается в том, что из-за отсутствия гравитации его сложнее обнаружить.
“Поскольку гравитационное поле на Марсе (0,38 g) или на Луне (0,16 g) низкое, плавучесть тоже снижается, и среднее время, необходимое для обнаружения пожара с помощью обычного оборудования, соответственно, увеличивается”, – рассказал Гийом Легрос из французского Института горения, аэротермии, реактивности и окружающей среды.
“Хуже того, в космическом корабле нет плавучего потока, и дым будет следовать за сложным движением воздуха, создаваемым системой вентиляции, что приведет к увеличению времени обнаружения пожара датчиками дыма, обычно размещаемыми вдоль вентиляционных линий”.
На случай возникновения пожара у космонавтов российской части МКС есть огнетушители на водной основе, а в американской части – углекислотные огнетушители.
“Конечно, при использовании огнетушителя мы должны быть осторожны: либо прижаться к стене, либо чтобы второй астронавт стоял за нами и удерживал нас на месте”, – объяснил астронавт ЕКА Маттиас Маурер. “Потому что отдача при распылении огнетушителя может быть довольно сильной и ощутимо отбросит меня назад”.
Читайте также: Астронавты обладают удивительной способностью, которая помогает им передвигаться в отсутствии гравитации
