宇宙探索:有哪些有趣而大胆的太空实验?( 三 )


【宇宙探索:有哪些有趣而大胆的太空实验?】按计划 , WSF会被部署在轨道高度大约300千米的地方 , 尾随航天飞机飞行几天 , 然后被重新捕获 。 太空可产生比地球上效果好1000~10000倍的真空条件 , 研究者想利用WSF材料内部产生的这个“超真空” , 合成一种超薄超纯净的薄膜材料 , 以应用于半导体制作等领域 。
20世纪90年代 , WSF曾尝试了3次太空飞行 , 第一次尝试中 , 由于硬件问题 , WSF没有试飞成功 。 不过接下来的两次实验都很成功 , 最终开发出了太空真空环境中的第一种薄膜材料 。

宇宙探索:有哪些有趣而大胆的太空实验?



太空的“纵火”实验
无论是对于地球上的实验室来说 , 还是对于国际空间站来说 , 火灾都是一个重大威胁 。 而在微重力环境下 , 太空火灾更是一个噩梦 , 因为这时火种不仅会四处漂浮难以被发现 , 而且燃点更低 , 所需氧气更少 , 一般的气体灭火器没法将它扑灭 。
不过 , 为了学会如何灭火 , 科学家们还不得不“纵火” 。 2014年 , 宇航员里德怀斯曼在空间站上进行了模拟燃烧实验 , 他点燃了一小滴高度易燃的液态庚烷 , 被点燃后 , 由于没有地心吸力 , 点起的火焰包围在液滴周围 , 温度在1500K-2000K之间 , 样子是半透明的球状 。 这个实验是在一个被称为“火焰熄灭器-2”号装置的内部进行的 , 所以不用担心火焰漂浮后 , 引起可怕的火灾 。 在大约20秒之后 , 火焰开始减小 , 直至熄灭 。
类似的小型纵火实验进行了许多次 , 通过这些实验 , 科学家们了解到在太空中 , 要想灭火 , 灭火材料的浓度需要更高 , 而且还发现了一种在地球上无法看到的奇特的燃烧现象——“冷焰燃烧” 。 在火焰熄灭之后 , 庚烷液滴其实还在以看不见火焰的方式继续燃烧了几分钟 。 冷焰也是一种火焰 , 只不过这种火焰的温度非常低 , 温度只有500K~800K , 并且燃烧产物很不一样:正常火焰的燃烧产物为二氧化碳和水 , 而这种“冷”火焰的燃烧产物为一氧化碳和甲醛 。 如果留下了不容易发现的冷焰 , 是可能导致起火物再次剧烈燃烧起来的 。
现在 , 科学家们已不满足于小规模的“纵火” , 他们想弄清楚大规模的火灾又该如何扑灭 。 2016年6月 , 当ATK Cygnus轨道货运飞船为国际空间站送完食物、科学实验仪器等补给物后 , 在飞船到达安全距离后 , 它上面携带的长97厘米、宽49厘米的棉花——纤维玻璃混合材料样本被点燃 , 成了迄今为止太空中人类制造的最大太空火焰 。

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