https://frosthead.com

Di Luar Angkasa, Api Berperilaku dengan Cara yang Tidak Mungkin Dipikirkan Orang

Tes baru-baru ini di Stasiun Luar Angkasa Internasional telah menunjukkan bahwa api di ruang angkasa dapat kurang dapat diprediksi dan berpotensi lebih mematikan daripada di Bumi. "Ada percobaan, " kata insinyur ruang angkasa NASA Dan Dietrich, "di mana kami mengamati kebakaran yang menurut kami tidak mungkin ada, tetapi memang ada."

Dari Kisah Ini

[×] TUTUP

Gambar warna komposit salah api di ruang angkasa. Kuning cerah melacak jejak setetes bahan bakar, menyusut saat terbakar, menghasilkan jelaga hijau. (Paul Ferkul / NASA)

Galeri foto

Konten terkait

  • Nol Api Zero-G Seperti Ubur-ubur di Stasiun Luar Angkasa

Api yang terus mengejutkan kita itu sendiri mengejutkan ketika Anda menganggap bahwa pembakaran kemungkinan merupakan eksperimen kimia tertua manusia, yang hanya terdiri dari tiga bahan dasar: oksigen, panas, dan bahan bakar.

Di sini di Bumi, ketika nyala api membakar, memanaskan atmosfer di sekitarnya, menyebabkan udara mengembang dan menjadi kurang padat. Tarikan gravitasi menarik udara yang lebih dingin dan lebih dingin ke dasar nyala api, menggantikan udara panas yang naik. Proses konveksi ini memasok oksigen segar ke api, yang terbakar hingga kehabisan bahan bakar. Aliran udara ke atas adalah apa yang membuat nyala berbentuk tetesan air mata dan menyebabkannya berkedip.

Tetapi hal-hal aneh terjadi di ruang angkasa, di mana gravitasi kehilangan cengkeramannya pada benda padat, cairan dan gas. Tanpa gravitasi, udara panas mengembang tetapi tidak bergerak ke atas. Nyala api tetap ada karena difusi oksigen, dengan molekul oksigen acak melayang ke dalam api. Tidak ada aliran udara panas ke atas, api dalam gayaberat mikro berbentuk kubah atau bulat — dan lamban, berkat aliran oksigen yang sedikit. "Jika Anda menyalakan selembar kertas dalam gayaberat mikro, api akan perlahan-lahan merayap dari satu ujung ke ujung yang lain, " kata Dietrich. "Astronot sangat bersemangat untuk melakukan percobaan kami karena kebakaran ruang benar-benar terlihat sangat asing."

Kebakaran semacam itu mungkin tampak menakutkan bagi orang-orang yang terbiasa dengan sifat nyala api duniawi yang berubah-ubah. Tetapi nyala api dalam gayaberat mikro bisa lebih kuat, mampu bertahan hidup dengan oksigen lebih sedikit dan terbakar untuk jangka waktu yang lebih lama.

NASA memiliki aplikasi praktis dalam pikirannya dengan penelitiannya. Para ilmuwan berharap untuk belajar jika bahan-bahan tertentu lebih mudah terbakar di ruang angkasa, dan dengan demikian harus dihindari. Eksperimen menunjukkan bahwa alat pemadam api stasiun ruang angkasa yang menyemprotkan gas ke api kurang efektif daripada pada terra firma, karena mereka mengarahkan udara (dan oksigen) ke api, menyediakan bahan bakar tambahan.

Selain itu, data yang diperoleh di stasiun ruang angkasa — melalui eksperimen seperti membandingkan bagaimana api menyebar pada benda datar versus benda bulat — akan membantu para insinyur lebih memahami perilaku bahan bakar dan api di Bumi, di mana sekitar 75 persen kekuatan kita berasal dari beberapa bentuk pembakaran.

Para ilmuwan NASA sangat senang dengan aplikasi potensial untuk jenis pembakaran aneh dan belum pernah terjadi sebelumnya yang mereka amati di luar angkasa pada musim semi yang lalu: Ketika beberapa jenis bahan bakar cair terbakar, mereka terus membakar bahkan ketika api tampaknya telah padam. Pembakaran bahan bakar terjadi dalam dua tahap. Api pertama terbakar dengan nyala api yang terlihat yang akhirnya padam. Tapi tak lama kemudian, bahan bakar itu menyala kembali, mengambil bentuk "api dingin" yang membakar pada suhu yang lebih rendah dan tidak terlihat oleh mata telanjang.

Para ilmuwan belum memiliki penjelasan untuk fenomena ini. Tetapi para insinyur mengatakan bahwa jika proses kimia ini dapat diduplikasi di Bumi, hasilnya adalah mesin diesel yang menggunakan api dingin untuk menghasilkan lebih sedikit polutan udara.

Peneliti NASA Paul Ferkul mengatakan eksperimen gayaberat mikro memberikan peluang unik untuk mempelajari dinamika api yang mendasarinya "dari sudut pandang yang lebih mendasar" dengan melihat proses pembakaran "yang seharusnya ditutupi atau setidaknya diperumit oleh gravitasi."

Di Luar Angkasa, Api Berperilaku dengan Cara yang Tidak Mungkin Dipikirkan Orang