太空艙里可以點火嗎？

其實在太空中，航天員對火的需求并不高。為了安全起見，火能做到的事情通常都會通過電或磁效應(yīng)實現(xiàn)。

但在實用角度之外，有一個場景下，火焰難以被替代：過生日吹蠟燭！出門在外儀式感可不能丟，那在太空中到底可不可以吹蠟燭呢？

失重下的火焰，到底有多魔幻？丨果殼評論區(qū)

失重下的“火球術(shù)”

別說，還真有人在失重狀態(tài)下點了一把火。

微重力狀態(tài)下的火焰丨CCTV

中科院力學所的實驗團隊通過模擬出的微重力環(huán)境來觀察火焰的狀態(tài)變化。他們將蠟燭放在密閉艙中抬升到80余米高的實驗塔上，點燃蠟燭后釋放落艙，蠟燭進入自由落體狀態(tài)，此時在攝像機拍攝下的蠟燭火焰竟然慢慢從細長條變成了球形。

在地球上，可燃物質(zhì)與周圍的氧氣反應(yīng)生成高溫氣態(tài)氧化物，這些燃燒產(chǎn)物的溫度高、密度小，與大氣中的氣體產(chǎn)生相對浮力促使高溫氣體上升，同時周圍的冷空氣補充過來使可燃物繼續(xù)燃燒。這種浮力的本質(zhì)是由于物質(zhì)受到地球重力的影響，密度小而輕的氣體向上運動，密度大而重的氣體向下運動，二者形成上下對流，因此我們在地面上看到的火焰是向上的。

然而在太空失重的環(huán)境中，氣體對流隨之消失。燃燒產(chǎn)生的高溫氣體粒子具有較大的動能，會主動向四周的低溫區(qū)域擴散，周圍的氧氣從高濃度環(huán)境中往低濃度的火焰中心區(qū)域運動，使得助燃劑可以持續(xù)進入，此時的火焰沒有所謂的向上或向左等方向，而是向四周伸展，沒有了對流的存在，可燃物質(zhì)能夠得到充分燃燒，因此在太空中呈現(xiàn)出的是藍色圓形的火焰。

地面上的火焰（左）和太空中的火焰（右）丨NASA官網(wǎng)

同時，微重力下的火焰并不像地球上的那樣到處搖曳，而是像個“安靜的美藍子”。這是因為燃燒中產(chǎn)生的廢氣由于失去了重力的約束，會像屏障一樣籠罩在火焰的四周，一定程度上阻礙了新鮮氧氣進入火焰的過程，速度相對地球中對流速度減緩，因此太空中并不會像地球重力作用下時的燃燒程度那么劇烈。

星星之火 ，能燎挺遠

既然可以在微重力條件下生火，那不就可以在太空中吹蠟燭了嗎？可以，但真的沒必要。

除了重力環(huán)境存在差異，太空中的氧氣來源也很特殊。太空中想要得到氧氣，要么來的時候從家?guī)?，要么就得自己造。這兩種方法都沒那么容易，用來燒火也是沒必要。

從地面運輸氧氣到空間站的過程中，對氧氣的儲存形式要求十分嚴格，如若不慎造成泄漏很容易引發(fā)火災(zāi)。因此出于經(jīng)濟和安全角度的考慮，空間站上使用的大部分氧氣由太空艙中的制氧設(shè)備制取。

電解水方法是常見的制氧方法，太陽能電池提供電力將水電解成氫氣和氧氣，處理后的氧氣便可以用來維持航天員的日常生活了。為了提高水資源利用率，呼吸產(chǎn)生的二氧化碳經(jīng)過收集后和氫氣再次生成甲烷和水。在整個制氧過程中，氫氣和甲烷都屬于易燃氣體，所以要嚴格控制反應(yīng)和環(huán)境溫度以免發(fā)生危險。

這么費勁得來的氧氣，點把火燒了真是大可不必。

空間站中的水循環(huán)丨網(wǎng)易新聞

就算是“有氧任性”，用火的安全問題也會讓想點火的人停下動作。雖然火焰需要依托在可燃物（比如蠟燭）上才能維持，但千萬不要被它憨實的外表迷惑了！太空中的火焰點著后，由于沒有空氣對流的存在，火焰里迸發(fā)的火星很難自然吹滅，因此可以在空中長時間“活躍”。

脫離了束縛的小火星帶著“滿腔熱血”在太空艙中四處游蕩，其表面的高溫可以造成航天器內(nèi)元器件的損壞，如若觸碰到頭發(fā)、衣服、紙張等易燃物質(zhì)更是十分危險。

微重力環(huán)境下的蠟燭丨YouTube

沒關(guān)系，在太空中過生日即便不能吹蠟燭，望著蔚藍的地球唱著生日歌也會別有一番風味的哦~

本文來自微信公眾號“果殼”（ID:Guokr42），作者：SY，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

關(guān)鍵詞： 更難 蠟燭 太空