美宇航局要在太空飞船内“玩火”，还要玩上三次！

美国宇航局太空飞船火灾实验SAFFIRE

近日，美国宇航局宣布，将在无人飞船中远程制造一场“火灾”，以研究失重状态下的火苗如何蔓延，从而制定合适的火灾预警和灭火系统，提升未来太空飞船的防火安全性。 此前美国宇航局也曾在太空中制造过可控的小火苗，但从未测试过较大的火势能在太空飞船内引起怎样的反应。 

制造空前的大火   

这项“玩火”试验名为太空飞船火灾实验（SAFFIRE），将在一个0.9×1.3米的实验箱内进行。实验箱已经安置在美国轨道ATK公司制造的天鹅座商业太空飞船内。按计划，天鹅座飞船将于北京时间3月23日上午11：05从卡拉维拉尔角发射升空。它将为国际空间站送去约7000磅（3.17吨）的食物、科学设备等物资，预计于3月26日抵达并停靠55天。当飞船5月份满载着垃圾离开国际空间站时，SAFFIRE火灾实验将开始进行。 

前航天飞机和空间站宇航员、现任ATK公司高级主管的Dan Tani透露：“SAFFIRE实验将点燃一些样品，并拍摄记录下燃烧过程，这将是前所未有的“大火”。此前，我们也曾在空间站做过燃烧实验，但由于安全考虑，所有的类似实验都是非常小规模的。但这次在天鹅座飞船内，我们可以玩票大的！”

2014年7月18日，美国宇航员在国际空间站上做的FLEX-2实验时拍摄到这团漂浮的火球。在太空的零重力环境下，火焰在失去“重力”支撑后形成了奇异的现象，飘浮的燃料液滴先是蒸发扩散，然后被点燃，形成了一团不均匀燃烧的火球，就像海中的水母一样游动。这项实验有助于制造更好的发动机。

太空飞船火灾实验（SAFFIRE）的实验箱

对于载人航天，“玩火”实验非常有现实意义。由于大型火灾实验潜在的危险，数十年来科学家一直无法在载人飞船内实施有关实验；而以往的太空燃烧试验样品长宽从未超过10厘米。现在，天鹅座飞船提供了理想的平台。它将在完成送货任务后、进入大气层焚毁之前完成实验。科学家将能够更好的了解失重状态下太空舱内火焰的特性，研究微重力、氧气含量与火焰大小的关联，从而量化风险，提升未来太空飞船的防火安全性，制定合适的火灾预警和灭火系统，以及出现火灾时如何更好的保护宇航员。 

美国宇航局格伦研究中心的SAFFIRE项目负责人Gary Ruff称：“SAFFIRE是为了解决太空船和空间站的消防安全。具体实验目标就是研究微重力环境下大火的蔓延情况，解答诸如能引起多大的火灾、蔓延多快、燃烧多久将威胁宇航员的生命等疑问。” 

2016年2月19日晚，美国轨道ATK公司的“天鹅座”飞船与国际空间站分离，顺利完成为国际空间站运送补给的任务。

年底前玩上三次火

目前，美国宇航局计划在年底前陆续发射升空的三艘天鹅座飞船内，完成三次SAFFIRE实验。第一次和第三次实验将点燃一个40厘米宽，94厘米高的样品，以观察火势的演变和蔓延过程。科学家希望知道在微重力下火焰大小是否存在极限，并测量在大表面上火焰的大小和增长速度。实验时，样品将由电热丝点燃，预计可以持续燃烧15-20分钟，两台摄像机将记录下全过程。 

第二次实验将在今年夏天进行，计划点燃9个小型样品，每个约5厘米宽，12.7厘米长。它们将被依次点燃，从而测定太空中的“最大氧浓度”可燃极限，以确定火势是否蔓延或自行熄灭。 

SAFFIRE的仪器将测量氧气、二氧化碳、热量、压力、火焰变化等数据。燃烧开始后，两台摄像机将记录下每个样品的燃烧全过程。在全部的实验数据传回地球前，天鹅座将在地球轨道飞行几天，之后将进入大气层焚毁。 (编译/dogstar)