钱航

中国航天科技集团一院航天科普专家

随着科学技术的发展，“向太空进发”已经不止于一句口号，或许有一天，我们也能够乘上“梦舟”飞船，将探索的脚步迈向更遥远的宇宙。

图片来源|电影《星际穿越》

但是，在我们畅想探索未知宇宙的快乐之前，首先就有一系列非常严肃且现实的问题：在封闭的宇宙飞船中，如果遇到突发情况如何处理？

首当其冲的难题，就是火灾。

宇宙中的火灾更可怕？

这可不是什么杞人忧天，早在1967年，美国阿波罗1号乘组就曾在地面测试时遭遇火灾，3名航天员因此丧生；1997年，俄罗斯和平号空间站也曾遭遇高危火情，幸亏航天员们戴上呼吸面罩、强忍着高温和烟雾扑灭明火，又克服狭小空间内氧气不足，努力联络地面团队，最终在专家指导下转危为安。

图片来源|科普中国

宇宙飞船上密密麻麻的电子设备、舱内是能够助推火焰发展的高压氧环境、舱外是无处可避的真空，宇宙中的火灾，可就没有消防员叔叔来为我们排忧解难了。

宇宙中的火焰有何不同？

喜欢科幻或者航天的朋友们大概都知道，宇宙和地球上生活的区别之一，就在于失重。

在地球上，在重力影响下，热空气受到周围空气压力的作用上升，火焰就呈现出向上燃烧的形态，但是太空失重环境下，火焰没有向上升起的趋势，所以火焰呈现出的形态更倾向于圆形。同时，在太空中，因为重力影响小，火焰可以更加稳定，因为没有重力扭曲它。

图片来源|NASA

而也正是因为没有重力，太空中不能用水来灭火，因为水在太空中不会像在地球上那样落下和流动，而会漂浮在舱内造成舱内仪器设备短路，甚至导致飞船出现故障，因此就需要新的灭火措施。

如果是发生小火灾，航天员可以用灭火手套扑灭火焰，如果火情严重，特殊灭火剂、临时隔离舱段并向其中排放二氧化碳、座舱紧急减压等，都是宇宙灭火的解决方案。

想防火，先放火

如何获得太空灭火的实战经验？科学家们说，这需要在宇宙中先“放火”。

NASA曾经在2016年到2017年，先后进行了3次点燃“天鹅座”飞船的飞船火灾实验；我国的“实践”十号返回式卫星在太空中完成19项实验，其中两项与火灾有关。

图说：空间站上甲烷燃烧图像（左）与地面同工况甲烷燃烧图像（右）

图片来源|工程热物理所、清华大学燃烧能源中心

上文中虽然指出了一大堆宇宙中火灾的可怕，但能够在宇宙中安全“放火”也是一次技术能力的体现。2023年，我国航天员成功在梦天舱燃烧科学实验柜执行首次在轨点火测试，这一实验验证了空间站燃烧科学实验系统功能的完备性以及整体实验流程的准确性与科学性，也为后续空间科学燃烧实验项目打下良好基础。

如今，宇宙探索的脚步不断向前迈进，对空间站安全运营也提出了更高的标准：比如需要使用高温绝缘性更好的材料取代廉价却易燃的铝合金，不能杂乱堆放物件，保留消防安全通道，独立设置两套灭火系统，定期开展安全演习等。

在科学家和宇航员的共同努力之下，在不远的未来，我们或许就能开启一次更加安全的宇宙探索之旅，一起去看星辰大海！