科学家揭示了为什么火灾在太空任务中如此危险

宇航员在太空飞行中面临多种风险，例如微重力和辐射暴露。微重力会降低骨密度，而辐射暴露是一种致癌物。然而，这些都是慢性影响。

宇航员面临的最大风险是火灾，因为在执行长时间的任务时，逃生将很困难。火星或低地球轨道以外的其他地方。科学家们正在研究火在航天器上的行为，以便宇航员可以得到保护。

不来梅大学应用空间技术和微重力中心（ZARM）的科学家们正在研究航天器上起火的风险。

他们在《燃烧研究所学报》上发表了一项新研究，题为”氧气浓度、压力和相反流速对火焰沿薄 PMMA 片蔓延的影响。“ 主要作者是汉斯·克里斯托夫·里斯（Hans-Christoph Ries）。

“航天器上的火灾是太空任务中最危险的情况之一，”ZARM燃烧技术研究小组负责人Florian Meyer博士说。

“几乎没有任何选择可以到达安全的地方或从航天器中逃脱。因此，了解这些特殊条件下的火灾行为至关重要。

自 2016 年以来，ZARM 一直在研究火势在微重力条件下的行为和蔓延方式，例如国际空间站中的微重力条件。

这些条件还包括与地球相似的氧气水平、强制空气循环以及与地球相似的环境压力。美国国家航空航天局（NASA）一直进行类似的实验，现在我们知道火在微重力下的行为与在地球上的行为不同。

最初，火会以较小的火焰燃烧，并且需要更长的时间才能蔓延。这对火灾有利，因为它不会很快被注意到。

在微重力下，火也会燃烧得更热，这意味着一些在正常地球条件下可能无法燃烧的材料可能会在航天器中燃烧，从而在航天器的空气中产生有毒化学物质。

用于火星任务的航天器将具有与国际空间站不同的环境。环境气压会更低，这提供了两个好处：它使航天器更轻，也使宇航员能够更快地为外部任务做准备。

然而，较低的环境压力给宇宙飞船环境带来了另一个关键变化。氧含量必须更高，才能满足宇航员的呼吸需求。

在这些最新的测试中，ZARM的团队在这些修改的条件下测试了火力。

PMMA代表聚甲基丙烯酸甲酯，通常称为丙烯酸。它是一种常用的材料，用于代替玻璃，因为它轻巧且防碎。国际空间站不使用它，但它正在开发用于未来的航天器。猎户座太空舱使用丙烯酸与其他材料融合在一起作为窗户，未来的航天器可能会使用类似的东西。

在他们的实验中，研究人员将丙烯酸玻璃箔点燃，并改变三个环境因素：环境压力，氧含量和流速。

他们使用了不来梅水滴塔模拟微重力。

实验表明，较低的环境压力可以抑制火灾。但是，更高的氧含量具有更强大的效果。国际空间站的氧气含量为21%，就像在地球上一样。

未来环境压力较低的航天器将具有高达35%的氧气含量。这意味着宇航员面临的火灾风险大幅增加。结果表明，火灾的蔓延速度比在地球条件下的蔓延速度快三倍。

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