APP 作者：錢航 中國航天科技集團(tuán)一院航天科普專家
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“向太空進(jìn)發(fā)”已經(jīng)不止于一句口號，或許有一天，我們也能夠乘上“夢舟”飛船，將探索的腳步邁向更遙遠(yuǎn)的宇宙。
圖片來源丨電影《星際穿越》
但是，在我們暢想探索未知宇宙的快樂之前，首先就有一系列非常嚴(yán)肅且現(xiàn)實(shí)的問題：在封閉的宇宙飛船中，如果遇到突發(fā)情況如何處理？
首當(dāng)其沖的難題，就是火災(zāi)。
宇宙中的火災(zāi)更可怕？
這可不是什么杞人憂天，早在1967年，美國阿波羅1號乘組就曾在地面測試時遭遇火災(zāi)，3名航天員因此喪生；1997年，俄羅斯和平號空間站也曾遭遇高?；鹎椋姨澓教靻T們戴上呼吸面罩、強(qiáng)忍著高溫和煙霧撲滅明火，又克服狹小空間內(nèi)氧氣不足，努力聯(lián)絡(luò)地面團(tuán)隊(duì)，最終在專家指導(dǎo)下轉(zhuǎn)危為安。
圖片來源丨科普中國
宇宙飛船上密密麻麻的電子設(shè)備、艙內(nèi)是能夠助推火焰發(fā)展的高壓氧環(huán)境、艙外是無處可避的真空，宇宙中的火災(zāi)，可就沒有消防員叔叔來為我們排憂解難了。
宇宙中的火焰有何不同？
喜歡科幻或者航天的朋友們大概都知道，宇宙和地球上生活的區(qū)別之一，就在于失重。
在地球上，在重力影響下，熱空氣受到周圍空氣壓力的作用上升，火焰就呈現(xiàn)出向上燃燒的形態(tài)，但是太空失重環(huán)境下，火焰沒有向上升起的趨勢，所以火焰呈現(xiàn)出的形態(tài)更傾向于圓形。同時，在太空中，因?yàn)橹亓τ绊懶?，火焰可以更加穩(wěn)定，因?yàn)闆]有重力扭曲它。
圖片來源丨NASA
而也正是因?yàn)闆]有重力，太空中不能用水來滅火，因?yàn)樗谔罩胁粫裨诘厍蛏夏菢勇湎潞土鲃?，而會漂浮在艙?nèi)造成艙內(nèi)儀器設(shè)備短路，甚至導(dǎo)致飛船出現(xiàn)故障，因此就需要新的滅火措施。
如果是發(fā)生小火災(zāi)，航天員可以用滅火手套撲滅火焰，如果火情嚴(yán)重，特殊滅火劑、臨時隔離艙段并向其中排放二氧化碳、座艙緊急減壓等，都是宇宙滅火的解決方案。
想防火，先放火
如何獲得太空滅火的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)？科學(xué)家們說，這需要在宇宙中先“放火”。
NASA曾經(jīng)在2016年到2017年，先后進(jìn)行了3次點(diǎn)燃“天鵝座”飛船的飛船火災(zāi)實(shí)驗(yàn)；我國的“實(shí)踐”十號返回式衛(wèi)星在太空中完成19項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，其中兩項(xiàng)與火災(zāi)有關(guān)。
圖說：空間站上甲烷燃燒圖像（左）與地面同工況甲烷燃燒圖像（右）
圖片來源丨工程熱物理所、清華大學(xué)燃燒能源中心
上文中雖然指出了一大堆宇宙中火災(zāi)的可怕，但能夠在宇宙中安全“放火”也是一次技術(shù)能力的體現(xiàn)。2023年，我國航天員成功在夢天艙燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜執(zhí)行首次在軌點(diǎn)火測試，這一實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了空間站燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能的完備性以及整體實(shí)驗(yàn)流程的準(zhǔn)確性與科學(xué)性，也為后續(xù)空間科學(xué)燃燒實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目打下良好基礎(chǔ)。
如今，宇宙探索的腳步不斷向前邁進(jìn)，對空間站安全運(yùn)營也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)：比如需要使用高溫絕緣性更好的材料取代廉價卻易燃的鋁合金，不能雜亂堆放物件，保留消防安全通道，獨(dú)立設(shè)置兩套滅火系統(tǒng)，定期開展安全演習(xí)等。
在科學(xué)家和宇航員的共同努力之下，在不遠(yuǎn)的未來，我們或許就能開啟一次更加安全的宇宙探索之旅，一起去看星辰大海！
