在国际空间站上,宇航员克里斯蒂娜·科赫点燃蜡烛是为了帮助地球上的科学家解决长期以来的问题:为什么微重力下的火焰产生更少的煤烟。研究人员希望通过理解为什么烟灰的形成被抑制,他们可以降低它的水平,因为它是最重要的全球变暖的第二大元凶

柴油发动机、炉灶和燃煤发电厂生产估计有1700万吨每年的烟灰。煤烟不仅使地球变暖的程度是二氧化碳的三分之二,而且污染的城市- - - - - -对人们的健康有害

纳米颗粒是在不完全燃烧过程中产生的,尽管这是如何发生的还有争议吗.一些科学家认为是火焰内部和周围的气体流动影响了烟灰的形成。其他人,像理查德Axelbaum来自美国圣路易斯华盛顿大学的研究人员认为,关键在于点燃火焰的原料。

图为宇航员克里斯蒂娜·科赫

来源:©NASA

宇航员克里斯蒂娜·科赫将帮助地球上的科学家加深对燃烧的理解

阿克塞尔鲍姆的团队此前已经证明他们可以设计出更清洁的火焰。普通的火焰在空气中燃烧(约80%的氮气和20%的氧气)会产生煤烟,但从周围空气中去除氮气并直接加入火焰的燃料中,就可以使燃烧不产生煤烟。尽管两种火焰在相同的温度下燃烧。

研究人员现在和国际空间站宇航员科赫一起工作在微重力条件下重复火焰设计实验。在地球上,蜡烛的火焰由加热的碳颗粒发出黄色的光芒。但在没有对流的情况下,比如在国际空间站上,蜡烛的火焰会变成球形和蓝色,这意味着烟炱更少。

几周后,一旦测试完成,他希望能发现他的建议是否正确。如果烟灰的形成取决于火焰的性质而不是气体流动,那么设计的火焰在微重力环境下应该像在地球上一样没有烟灰。