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
