آیا در سفینه فضایی می توانیم آتش درست کنیم؟

بشر به صورت کاملا آگاهانه در دوره عصر سنگی توانسته است برای اولین بار آتش را شعله ور کند. از آن دوره تا به امروز ما از آتش به عنوان یک خدمتکار بسیار خوب و اما ارباب بسیار خطرناکی یاد می کنیم، با این حال آتش همیشه در زمین وجود داشته است. با اولین پرواز به فضا این سوال مطرح شد که در جو دارای گرانش صفر چطور آتش ایجاد کنیم؟

• حادثه آپولو
• زمین در تقابل با گرانش صفر
• نتیجه غیرمتظره

حادثه آپولو

محققان آمریکایی برروی این پروژه تحقیق می کردند. آنها به دنبال این بودند در ماموریت هایی که فضاپیما دارای سرنشین است، بتوانند فضای داخل آن را با اکسیژن خالص پر کنند. و همانطور که می دانید وجود اکسیژن از عوامل احتراق است. در سال 1691 ،کابین آپولو 1 به علت دارا بودن اکسیژن خالص آتش گرفت و 3 فضانورد داخل کابین ها کشته شدند. حتی آپولو از جو زمین هم خارج نشده بود و زمانی که هنوز روی سکوی پرتاب بود سوخت و آتش گرفت.

وقتی پرتاب شود و در فضا باشد چگونه آتش خاموش می شود؟ درحالت بی وزنی، آتش به راحتی و به خودی خود خاموش می شود. بنظرتان چرا؟

زمین در تقابل با گرانش صفر

زمین تنها سیاره ایست که می تواند بسوزد، در سیارات دیگر به راحتی، اکسیژن، که عامل سوختن است وجود ندارد. همچنین هرچه اکسیژن بیشتر باشد شدت گرمی آتش نیز بیشتر می شود.

وقتی روی زمین آتش می افروزید، نور، گرما، کربن دی اکسید و بخار آب تولید می شود.

گرما باعث انبساط محصولات قابل اشتعال می شود، همچنین از چگالی شان کاسته و بر ارتفاعشان می افزاید.
( همانطور که می دانید هوا دربالای شعله داغ تر از قسمت پایینی آن است. ) بنابراین اکسیژن هوا از اطراف به شعله می رسد و باعث می شود اتش شعله ورتر شود.

شعله شمع در پایین آبی و در بالا زرد است. این به این معنی است که اکسیژن در پایین شمع به شعله رسیده و در قسمت بالایی آن می سوزد.

ولی مواد قابل اشتعال در محیط بی وزنی آتش نمیگیرند. گرانش صفر باعث می شود که جلوی اکسیژن گرفته شود و دیگر اکسیژن لازم برای سوختن به ماده نرسد.

بنابراین، وجود جاذبه کافی برای داشتن آتش مناسب لازم است. پس برای اینکه سفینه فضایی در فضا آتش بگیرد باید به نحوی اکسیژن آن فراهم باشد. برای مثال می توان یک فن ایجاد کرد که بطور متوسط کربن دی اکسید پراکنده کند. و از طرفی می دانیم که با دمیدن نفس در آتش، اتش شعله ور تر می شود.

این موارد صرفا یک تئوری بوده؛ ولی در واقعیت شرایط موجود در ایستگاه فضایی باید چگونه باشد؟

نتیجه غیرمتظره

در اولین آ زمایشی که در سال 1661 بر روی شاتل کلمبیا انجام شد؛ آتش در یک محیط دربسته مهر و موم شده برای مدت زمان طولانی شعله ور ماند؛ درست عکس شرایط موجود در زمین. اولین موضوع غیرمنتظره ای که دانشمندان در این باره متوجه شدند، شکل عجیب شعله بود. شعله ایجاد شده در زمینی که دارای گرانش است، به صورت کشیده ایجاد می شود اما در فضا شکل آن به صورت کروی و گوی آتشین بود.

روی زمین هوای گرم سبکتر از هوای سرد است و به سمت بالا می رود. اما در شرایط بدون گرانش،این وضعیت صدق نمی کند زیرا اصلا بالا وجود ندارد! در واقع هیچ بالا و پایینی در محیط بدون گرانش وجود ندارد.

بر اساس این اطلاعات به دلیل نبود اکسیژن در فضا شکل شعله کروی می شود و چون اکسیژنی وجود ندارد بیشتر به شکل دود می سوزد. رنگ شعله هم متمایل به آبی با جلای کم میباشد.

در واقع شرایط درست کردن یک منقل گریل خوب و یا جوجه و کباب درست کردن به هیچ عنوان در فضا مهیا نیست :) !