Kulaté plameny na vesmírné stanici vypadají magicky. Pomůžou atmosféře

  10:00aktualizováno  10:00
Plameny na oběžné dráze nepodléhají gravitaci, a tak místo obvyklého kapkovitého tvaru tvoří koule. Když je astronauti uhasili, zjistili, že palivo nadále hoří. Nikoli horkým, ale chladným plamenem. Pokus z roku 2013 může pomoci studovat chemii spalování a přispět k vývoji ekologičtějších aut.

Říká se, že oheň je první chemický experiment lidí. Po tisíce let lidé pomocí ohně míchají vzduch bohatý na kyslík s nejrůznějšími palivy, a vytvářejí tak zářivé plameny. O různých formách spalování se učíme od prvních táboráků až po spalovací motory na dálnicích 21. století. Konstruktéři studují hoření, aby vytvořili lepší spalovací motory, chemici hledají v plamenech neobvyklé reakce, kuchaři experimentují s ohněm kvůli lepším pokrmům. Nečekali byste, že se o ohni ještě máme co naučit.

Experiment NASA

Pokusy v laboratoři FLEX testují hoření (a hašení) na Mezinárodní vesmírné stanici už od roku 2009.

S tím ovšem nesouhlasí Dr. Forman A. Williams, profesor fyziky na Univerzitě v Kalifornii v San Diegu. „Když přijde na oheň, zatím jsme na úplném začátku,“ tvrdí.

Složité plameny na Zemi i ve vesmíru

Plamenům je těžké zcela porozumět, protože jsou komplikované. Při obyčejném hoření svíčky probíhají v jeden okamžik tisíce chemických reakcí naráz. Uhlovodíkové molekuly z knotu se vypařují a rozpadají horkem. Po spojení s kyslíkem produkují světlo, teplo, oxid uhličitý a vodu. Některé uhlovodíkové fragmenty vytvářejí prstencové molekuly zvané polycyklické aromatické uhlovodíky, a také saze. Saze mohou rovněž samy hořet, nebo zkrátka odplout ve formě kouře.

Polární záře z ISS

Známý tvar plamene připomínající kapku je také výsledkem působení gravitace. Horký vzduch stoupá a táhne za sebou vzduch chladnější. Díky tomuto vztlaku plamen plápolá směrem vzhůru. Ale co když zapálíte svíčku na Mezinárodní vesmírné stanici?

Plamen ve vesmíru (zdroj: NASA)

„V mikrogravitaci hoří plameny jinak. Vytvářejí malé koule,“ říká Williams. A tyto kulovité plamínky se ukazují být studnicí cenných poznatků o spalování. Na rozdíl od plamenů na Zemi, které se lačně rozpínají, když potřebují více paliva, kulovité plameny čekají, až kyslík přijde k nim. Kyslík a palivo se směšují v úzké zóně na povrchu koule, a ne všude možně kdekoli v oblasti plamene. Je to mnohem jednodušší.

Hoření bez plamene

Nedávno provedl Williamss s kolegy na ISS experiment s názvem FLEX, aby zjistili, jak hasit plameny v mikrogravitaci. Zjistili přitom něco zvláštního. Malé kapky heptanu byly spalovány ve speciální spalovací komoře FLEX. Plameny byly podle plánu uhašeny, ale kapky nečekaně pokračovaly v hoření.

„Je to hoření bez plamene,“ říká Williams. „Sami jsme tomu napřed nevěřili.“ Williams se domnívá, že zde plameny jsou, jen jsou tak jemné, že je není možné pozorovat. „Jsou to chladné plameny,“ vysvětluje. Obyčejné viditelné plameny hoří při vysokých teplotách mezi 1 200 a 1 700 stupni Celsia. V horkém režimu začal i plamen heptanu na ISS. Ale poté, co se kulaté plameny ochladily, převládl jiný typ spalování. „Studené plameny hoří při relativně nízkých teplotách, mezi 200 a 540 stupni Celsia,“ říká Williams.

„A chemie jejich spalování je úplně jiná. Normální plameny produkují vodu, oxid uhličitý a saze. Studené plameny produkují oxid uhelnatý a formaldehyd.“

Podobné studené plameny lze vytvořit i na Zemi, ale zhasnou prakticky okamžitě. Na vesmírné stanici je lze udržet i po dobu jedné minuty. „Tyto výsledky mají praktické dopady,“ poznamenal Williams. „Například by mohly vést k ekologičtějšímu spalování.“

Jedním z nápadů, na kterých automobilky pracují už několik let, je HCCI, což je zkratka pro vznětový motor s homogenním naplněním spalovacího prostoru. Ve válci motoru by se používal jemnější, méně znečišťující spalovací proces. „To vyžaduje chemii studených plamenů,“ říká Williams. „Větší kontrola, kterou máme nad studeným spalováním na vesmírné stanici, nám dává přesnější hodnoty při zkoumání této chemie pro tento výzkum.“

Autoři:

Nejčtenější

Alza to zase zkouší. Zákazníkům do košíku „tajně“ přihodí nechtěné věci

Stačí chvilka nepozornosti a obchod vám do košíku přidá něco, co jste si...

Před odesláním objednávky v e-shopu si dobře zkontrolujte obsah košíku. Je možné, že vám tam bez vašeho vědomí něco...

Tom Cruise: Vypněte funkci vylepšení pohybu na svých televizorech

DO KINA: Tom Cruise a Úžasňákovi budou znovu zachraňovat svět

Tom Cruise na svém twitterovém účtu nabádá filmové fanoušky k vypnutí funkcí pro vylepšení vykreslení pohybu při...

Exekutoři varují před vakce.net. I bez objednávky hrozí exekucí

Exekuce

I nedokončený nákup na e-shopu s velice levným zbožím může vést k soudní exekuci. Naštěstí jen smyšlené, jak se...

Raketa Falcon 9 neúspěšně přistála do moře, náklad ale letí dál k ISS

Nepovedené přistání Falcon 9

Porucha hydraulického čerpadla znemožnila přistání nosného stupně rakety Falcon 9. Přistál, či spíše spadl, do moře...

Žádná speciální jednotka se bez něj neobejde. Zkusili jsme noční vidění

Zkouška noktovizoru LPNVG (Low Profile Night Vision Goggle) s označením...

Neobešlo by se bez nich ani dopadení Bin Ládina. Brýle pro noční vidění používají speciální jednotky po celém světě....

Další z rubriky

Sonda Voyager 2 opustila heliosféru. Pak poletí „kolem“ Siriusu

Sonda Voyager 2, která opustila heliosféru.

Americká sonda Voyager 2 jako druhý člověkem vyrobený objekt dostala do oblasti, kde ustává sluneční vítr. Po šesti...

Miliardář Branson chce poslat lidi do vesmíru ještě před Vánoci

SpaceShip Two při zkušebním letu.

Richard Branson v pořadu CNN prohlásil, že první let na hranici vesmíru i s lidskou posádkou zřejmě uskuteční jeho...

Poslechněte si vítr na Marsu. Je to první nahrávka zvuku z této planety

Jak zni vitr na Marsu

Sonda InSight, která na konci listopadu přistála na Marsu, poslala vůbec první nahrávku zvuku z této planety.

Najdete na iDNES.cz