Uteliauksia, joista et tiennyt – Viimeaikaiset löydöt tulikokeista avaruudessa

Uteliauksia, joista et tiennyt – Viimeaikaiset löydöt tulikokeista avaruudessaMikrogravitaatiossa kynttilän liekki käyttäytyy täysin odottamattomalla tavalla, koska ilmavirtaa ei ole. Näissä olosuhteissa happea houkuttelee liekki täysin erilaisella mekanismilla, mikä avaa uusia näköaloja palamisen tutkimukseen. Ensimmäinen tällainen koe tehtiin vuonna 1997 avaruussukkulalla Columbia. "Matala Lewis-lukumääräisten liekkikuplien rakenne" (SOFBALL) kutsutussa kokeessa käytettiin suljettua kammiota, jossa liekit voivat palaa mikrogravitaatioolosuhteissa pitkään.

Viimeaikainen tutkimus voi tarjota merkittäviä käytännön oivalluksia erityisesti tekniikan alalla. Insinöörit ovat vuosikymmenten ajan olleet kiinnostuneita polttomoottoreiden rakentamisesta, jotka toimivat laihalla polttoaineen ja hapen seoksella ja joiden pitäisi teoriassa tuottaa jotain samanlaista kuin liekkikupla avaruudessa. "Jos voisimme polttaa moottoreissa vähäisempää polttoaineseosta, saavuttaisimme paremman polttoainetehokkuuden ja vähemmän epäpuhtauksien muodostumista", hän selittää Paul Ronney, palamisen tutkija Etelä-Kalifornian yliopistosta, joka suunnitteli ja auttoi suunnittelemaan avaruussukkulan liekkikokeita.

kuinka liekki palaa avaruudessa
lähde: Science

Samaan aikaan lämpötilan merkitys palamisprosessissa on ratkaiseva, koska kemiallisten reaktioiden nopeudet ovat erittäin herkkiä lämpötilan vaihteluille. Vain 10 prosentin lämpötilan nousu voi kaksinkertaistaa palamisnopeuden ja samalla lisätä joidenkin epäpuhtauksien muodostumisnopeutta kolmetoistakertaiseksi, erityisesti typen oksidien, jotka myötävaikuttavat taivaamme mustumiseen.

Siten tulen tutkiminen mikrogravitaatiossa ei vain laajentaa tietämystämme palamisesta äärimmäisissä olosuhteissa, vaan tarjoaa myös innovatiivisia näkökulmia tulevaisuuden teknologioiden kehittämiseen. Ymmärtämällä tarkat mekanismit, jotka ohjaavat palamista painovoiman puuttuessa, tutkijat toivovat voivansa suunnitella tehokkaampia ja vähemmän saastuttavia propulsiojärjestelmiä ja moottoreita, mikä on tärkeä askel kohti kestävää tulevaisuutta.