Як горить полум'я в невагомості

В умовах невагомості багато фізичних процесів протікають зовсім інакше, ніж на Землі - в тому числі горіння. І як у цьому випадку виглядатиме полум'я?

За відсутності гравітації полум'я набуває абсолютно незвичайної форми

Класичну краплеобразну форму полум'я надає сила тяжкості - під її впливом нагріті в полум'я легкі гази забираються вгору, а на їх місце знизу втягується потік важкого холодного повітря. Це явище, яке називається конвекцією, і забезпечує хімічну реакцію горіння необхідним окислювачем - киснем. За відсутності гравітації полум'я поводиться зовсім по-іншому і набуває форму сфери.

Шароподібна форма полум'я пояснюється тим, що в умовах невагомості немає висхідного руху повітря і конвекції теплих і холодних його шарів не відбувається. Полум'я не вистачає для горіння припливу свіжого повітря, що містить кисень, тому воно виходить менше - і, до речі, холодніше. Звичний помаранчевий колір полум'я викликаний світінням часточок сажі, які піднімаються вгору з гарячим потоком повітря.

У невагомості полум'я набуває блакитного кольору, тому що сажі утворюється мало, а та, що є, через знижену температуру буде світитися тільки в інфрачервоному діапазоні. І горить воно недовго: відсутність конвекції неминуче призводить до самозатухання полум'я. Повітря навколо сфери рано чи пізно насичується продуктами горіння настільки, що блокують доступ молекул кисню і полум'я гасне.

Тому на космічних кораблях і орбітальних станціях при загорянні в першу чергу відключається система штучної циркуляції повітря - і в СРСР, і в США фахівці активно досліджували горіння різних матеріалів у невагомості для створення ефективних засобів пожежогасіння в космічних апаратах. У 1996 році на станції «Мир» дослідники встановили рекорд: одна зі свічок горіла 45 хвилин.