太空艙里可以點火嗎？

其實在太空中，航天員對火的需求并不高。為了安全起見，火能做到的事情通常都會通過電或磁效應實現。

但在實用角度之外，有一個場景下，火焰難以被替代：過生日吹蠟燭！出門在外儀式感可不能丟，那在太空中到底可不可以吹蠟燭呢？

失重下的火焰，到底有多魔幻？丨果殼評論區

失重下的“火球術”

別說，還真有人在失重狀態下點了一把火。

微重力狀態下的火焰丨CCTV

中科院力學所的實驗團隊通過模擬出的微重力環境來觀察火焰的狀態變化。他們將蠟燭放在密閉艙中抬升到80余米高的實驗塔上，點燃蠟燭后釋放落艙，蠟燭進入自由落體狀態，此時在攝像機拍攝下的蠟燭火焰竟然慢慢從細長條變成了球形。

在地球上，可燃物質與周圍的氧氣反應生成高溫氣態氧化物，這些燃燒產物的溫度高、密度小，與大氣中的氣體產生相對浮力促使高溫氣體上升，同時周圍的冷空氣補充過來使可燃物繼續燃燒。這種浮力的本質是由于物質受到地球重力的影響，密度小而輕的氣體向上運動，密度大而重的氣體向下運動，二者形成上下對流，因此我們在地面上看到的火焰是向上的。

然而在太空失重的環境中，氣體對流隨之消失。燃燒產生的高溫氣體粒子具有較大的動能，會主動向四周的低溫區域擴散，周圍的氧氣從高濃度環境中往低濃度的火焰中心區域運動，使得助燃劑可以持續進入，此時的火焰沒有所謂的向上或向左等方向，而是向四周伸展，沒有了對流的存在，可燃物質能夠得到充分燃燒，因此在太空中呈現出的是藍色圓形的火焰。

地面上的火焰（左）和太空中的火焰（右）丨NASA官網

同時，微重力下的火焰并不像地球上的那樣到處搖曳，而是像個“安靜的美藍子”。這是因為燃燒中產生的廢氣由于失去了重力的約束，會像屏障一樣籠罩在火焰的四周，一定程度上阻礙了新鮮氧氣進入火焰的過程，速度相對地球中對流速度減緩，因此太空中并不會像地球重力作用下時的燃燒程度那么劇烈。

星星之火 ，能燎挺遠

既然可以在微重力條件下生火，那不就可以在太空中吹蠟燭了嗎？可以，但真的沒必要。

除了重力環境存在差異，太空中的氧氣來源也很特殊。太空中想要得到氧氣，要么來的時候從家帶，要么就得自己造。這兩種方法都沒那么容易，用來燒火也是沒必要。

從地面運輸氧氣到空間站的過程中，對氧氣的儲存形式要求十分嚴格，如若不慎造成泄漏很容易引發火災。因此出于經濟和安全角度的考慮，空間站上使用的大部分氧氣由太空艙中的制氧設備制取。

電解水方法是常見的制氧方法，太陽能電池提供電力將水電解成氫氣和氧氣，處理后的氧氣便可以用來維持航天員的日常生活了。為了提高水資源利用率，呼吸產生的二氧化碳經過收集后和氫氣再次生成甲烷和水。在整個制氧過程中，氫氣和甲烷都屬于易燃氣體，所以要嚴格控制反應和環境溫度以免發生危險。

這么費勁得來的氧氣，點把火燒了真是大可不必。

空間站中的水循環丨網易新聞

就算是“有氧任性”，用火的安全問題也會讓想點火的人停下動作。雖然火焰需要依托在可燃物（比如蠟燭）上才能維持，但千萬不要被它憨實的外表迷惑了！太空中的火焰點著后，由于沒有空氣對流的存在，火焰里迸發的火星很難自然吹滅，因此可以在空中長時間“活躍”。

脫離了束縛的小火星帶著“滿腔熱血”在太空艙中四處游蕩，其表面的高溫可以造成航天器內元器件的損壞，如若觸碰到頭發、衣服、紙張等易燃物質更是十分危險。

微重力環境下的蠟燭丨YouTube

沒關系，在太空中過生日即便不能吹蠟燭，望著蔚藍的地球唱著生日歌也會別有一番風味的哦~

本文來自微信公眾號“果殼”（ID:Guokr42），作者：SY，36氪經授權發布。