Як полум’я горить у невагомості

Сферичним полум’ям

Якщо говорити про полум’я на Землі, то класичну, каплеподібну форму йому додає сила тяжіння. Під її дією нагріті в полум’ї легкі гази несуться вгору, а оскільки «природа не терпить порожнечі», то на їх місце знизу втягується потік важкого холодного повітря. Це явище, зване конвекцією, забезпечує хімічну реакцію горіння необхідним окислювачем – киснем. У невагомості ж немає ні легкого, ні важкого газу, ні верху, ні низу. А це значить, що полум’я буде розтікатися від гніту або сірника рівномірно на всі боки, тобто мати вигляд сфери, причому досить холодної: адже кисень буде надходити до місця горіння вже не потужним конвекційним течією, а лише за рахунок дифузії. Образно кажучи, невагомість позбавляє ковальський горн хутра і перетворює його в звичайну піч (правда, в формі колобка). Та й горить ця слабенька піч недовго: відсутність конвекції неминуче призводить до самозагасання відкритого вогню. Повітря навколо «кульки» полум’я рано чи пізно насичується продуктами горіння настільки, що молекули кисню вже не можуть протиснутися крізь це хмара, і вогонь гасне сам собою. Саме тому на космічних кораблях і орбітальних станціях при загорянні в першу чергу відключається система штучної циркуляції повітря. До речі, і в СРСР, і в США фахівці активно досліджували горіння різних матеріалів в невагомості для створення ефективних засобів пожежогасіння в космічних апаратах. Але перші справжні свічки засвітились на орбіті лише в 1992 році, в експериментальному модулі шатла «Колумбія». Горіли вони ледве помітним блакитним сферичним полум’ям і мимоволі гасли через кілька десятків секунд. У 1996 році на станції «Мир» дослідники встановили своєрідний рекорд: одна з свічок горіла протягом 45 хвилин.