Bij microzwaartekracht gedraagt een kaarsvlam zich op een volkomen onverwachte manier vanwege de afwezigheid van opwaartse luchtstroom. Onder deze omstandigheden wordt zuurstof door een heel ander mechanisme door de vlam aangetrokken, wat nieuwe horizonten opent in de studie van verbranding. Het eerste experiment van deze soort werd in 1997 uitgevoerd aan boord van de space shuttle Columbia. Het experiment, genaamd "Structure of Low Lewis Number Flame Bubbles" (SOFBALL), omvatte het gebruik van een afgesloten kamer waar vlammen, onder microzwaartekrachtomstandigheden, lange tijd kunnen branden.
Recent onderzoek heeft het potentieel om belangrijke praktische inzichten te verschaffen, vooral op het gebied van engineering. Al tientallen jaren zijn ingenieurs geïnteresseerd in het bouwen van verbrandingsmotoren die draaien op een mager mengsel van brandstof en zuurstof, wat in theorie iets zou moeten produceren dat lijkt op een vlambel in de ruimte. "Als we een armer brandstofmengsel in motoren zouden kunnen verbranden, zouden we een grotere brandstofefficiëntie en minder vorming van verontreinigende stoffen bereiken", hij legt uit Paul Ronney, een verbrandingsonderzoeker aan de Universiteit van Zuid-Californië die de vlamexperimenten van de space shuttle bedacht en hielp ontwerpen.
Tegelijkertijd is het belang van de temperatuur in het verbrandingsproces van cruciaal belang, omdat de snelheden van de betrokken chemische reacties extreem gevoelig zijn voor temperatuurschommelingen. Een temperatuurstijging van slechts 10 procent kan de verbrandingssnelheid verdubbelen en tegelijkertijd de vormingssnelheid van sommige verontreinigende stoffen dertienvoudig verhogen, vooral de stikstofoxiden die bijdragen aan het zwarter worden van onze lucht.
De studie van vuur in microzwaartekracht vergroot dus niet alleen onze kennis van verbranding onder extreme omstandigheden, maar biedt ook innovatieve perspectieven voor de ontwikkeling van toekomstige technologieën. Door de precieze mechanismen te begrijpen die de verbranding regelen in afwezigheid van zwaartekracht, hopen onderzoekers efficiëntere en minder vervuilende voortstuwingssystemen en motoren te ontwerpen, wat een belangrijke stap in de richting van een duurzame toekomst markeert.
