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En el espacio, las llamas se comportan de maneras que nadie creía posible

Pruebas recientes a bordo de la Estación Espacial Internacional han demostrado que el fuego en el espacio puede ser menos predecible y potencialmente más letal que en la Tierra. "Ha habido experimentos", dice el ingeniero aeroespacial de la NASA Dan Dietrich, "donde observamos incendios que no creíamos que pudieran existir, pero sí".

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Una imagen compuesta de fuego de color falso en el espacio. El amarillo brillante traza el camino de una gota de combustible, se encoge a medida que arde y produce hollín verde. (Paul Ferkul / NASA)

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Es sorprendente que el fuego continúe sorprendiéndonos si consideramos que la combustión es probablemente el experimento químico más antiguo de la humanidad, que consta de solo tres ingredientes básicos: oxígeno, calor y combustible.

Aquí en la Tierra, cuando arde una llama, calienta la atmósfera circundante, haciendo que el aire se expanda y se vuelva menos denso. La fuerza de la gravedad atrae aire más frío y denso hacia la base de la llama, desplazando el aire caliente que se eleva. Este proceso de convección alimenta oxígeno fresco al fuego, que arde hasta que se queda sin combustible. El flujo de aire hacia arriba es lo que le da a una llama su forma de lágrima y hace que parpadee.

Pero suceden cosas extrañas en el espacio, donde la gravedad pierde su control sobre los sólidos, líquidos y gases. Sin gravedad, el aire caliente se expande pero no se mueve hacia arriba. La llama persiste debido a la difusión de oxígeno, con moléculas de oxígeno aleatorias que se desplazan hacia el fuego. En ausencia del flujo ascendente de aire caliente, los incendios en microgravedad tienen forma de cúpula o esféricos, y son lentos, gracias al escaso flujo de oxígeno. "Si enciendes un trozo de papel en microgravedad, el fuego se arrastrará lentamente de un extremo al otro", dice Dietrich. "Todos los astronautas están muy emocionados de hacer nuestros experimentos porque los incendios espaciales realmente se ven bastante extraños".

Tales incendios pueden parecer inquietantemente tranquilos para las personas acostumbradas a la naturaleza caprichosa de las llamas terrenales. Pero una llama en microgravedad puede ser más tenaz, capaz de sobrevivir con menos oxígeno y arder por períodos más largos de tiempo.

La NASA tiene aplicaciones prácticas en mente con su investigación. Los científicos esperan saber si ciertos materiales son más inflamables en el espacio y, por lo tanto, deben evitarse. Los experimentos sugieren que los extintores de incendios de la estación espacial que arrojan gases a una llama son menos efectivos que en tierra firme, ya que dirigen aire (y oxígeno) al fuego, proporcionando combustible adicional.

Además, los datos obtenidos a bordo de la estación espacial, a través de experimentos como comparar cómo se propaga el fuego sobre objetos planos frente a los esféricos, ayudarán a los ingenieros a comprender mejor el comportamiento del combustible y las llamas en la Tierra, donde aproximadamente el 75 por ciento de nuestra energía proviene de alguna forma de combustión

Los científicos de la NASA están especialmente entusiasmados con las posibles aplicaciones de un tipo de combustión extraño y sin precedentes que observaron en el espacio la primavera pasada: cuando ciertos tipos de combustible líquido se incendian, continúan ardiendo incluso cuando las llamas parecen haberse extinguido. La combustión del combustible ocurre en dos etapas. El primer fuego arde con una llama visible que finalmente se apaga. Pero poco después, el combustible se vuelve a encender, tomando la forma de "llamas frías" que arden a temperaturas más bajas y son invisibles a simple vista.

Los científicos aún no tienen una explicación para este fenómeno. Pero los ingenieros dicen que si este proceso químico pudiera duplicarse en la Tierra, el resultado podría ser motores diesel que usan llamas frías para producir menos contaminantes del aire.

El investigador de la NASA Paul Ferkul dice que los experimentos de microgravedad brindan una oportunidad única para estudiar la dinámica subyacente del fuego "desde un punto de vista más fundamental" al observar los procesos de combustión "que de otro modo estarían enmascarados o al menos complicados por la gravedad".

En el espacio, las llamas se comportan de maneras que nadie creía posible