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  • 發布時間:2024-03-19 07:30 原文鏈接: 科學家回信|鄭會龍:怎么讓汽油在太空燃燒?

    原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519294.shtm

    編者按:2023年5月起,“學習強國”學習平臺與中國科學報社聯合發起“科學家回信”活動,邀請廣大讀者向自己心中向往尊敬的科學家、科技工作者提問、留言。活動啟動后,“學習強國”“科學網App”收到了讀者的踴躍留言。我們精選了讀者王思睿的提問,請中國科學院工程熱物理研究所研究員、博士生導師鄭會龍發出第四十七期回信。

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    讀者王思睿:汽油可以在太空中燃燒嗎?

    鄭會龍:燃燒是一種化學反應,只要有氧化劑、有燃料,達到燃點就可以燃燒。因此,如果具備了以上幾個條件的話,汽油是可以在太空中燃燒的。

    如果把汽油放到太空燃燒,首先需要思考如何讓汽油與氧氣接觸,然后如何點火,這在真空及失重的環境中并不容易做到。當然,我們從地面上行氧氣及用于點火的裝置,在空間站里的燃燒科學實驗系統就可以造出這樣的環境,汽油也就可以在太空里燃燒了。我們可以做液滴燃燒實驗,也能做霧化燃燒實驗,能觀測到很多地面觀測不到的現象。

    太空中的燃燒實驗不但可以做像汽油、酒精這樣的液體燃燒實驗,還能做氣體燃料實驗,如甲烷、乙烯等氣體燃燒實驗,也能做橡膠、生物質等固體的燃燒實驗。

    太空中的燃燒因為沒有了對流,因此火焰形狀是球形,沒有上下,火焰傳播也與地面有很大不同。在空間站開展燃燒實驗主要的意義在于在消除了浮力效應的狀態下,對燃燒這種物理化學現象進行基礎科學研究,從而推動在動力、物質合成、燃燒污染理論等方面的科技發展。同時,空間站也需要解決防火、滅火的科學技術問題。

    如果把汽油潑灑到空間站外的真空環境中,會變成汽油的氣態分子消散于真空環境中。此時,如果在很短時間內,局部空間沒有氧氣或著火點,大家想想除非人為,否則怎么可能燃燒呢?

    人類的太空探索,需要研究在太空中如何利用燃燒這一人類應用最早的物理化學現象,中國空間站的相關實驗也必然為人類作出更多貢獻,當前科學系統已在中國空間站完成第一次點火實驗,進行了氣體火焰的托舉過程的初步實驗。隨著天舟飛船上行了一些科學實驗裝置,基于已有的氣體實驗插件,在年內將完成大量科學規劃的實驗,服務地面和空天燃燒應用裝置和材料合成相關理論發展。讀者所問的汽油屬于液體,其專用液體實驗插件正在研制,預計也將在軌開展相應的實驗。

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