O lume non só foi importante para a vida humana na antigüidade, senón que segue sendo parte integrante das nosas vidas modernas. Quenta as nosas casas e auga, cociña os nosos alimentos, xera electricidade e impulsa os nosos vehículos, entre outras cousas. Porén, dada a súa gran complexidade, aínda hai moito que non sabemos sobre as complexidades do comportamento das chamas.
Un equipo de investigadores do mundo académico, o Glenn Research Center da NASA, a División de Ciencias Biolóxicas e Físicas da axencia e outras organizacións concluíron recentemente unha serie de investigacións sobre a Estación Espacial Internacional para coñecer mellor os fenómenos de combustión. O Combustión avanzada mediante experimentos de microgravidade, ou ACME, as probas en órbita do proxecto comezaron en 2017 e comprenderon seis investigacións exitosas de chamas non premesturadas de combustible gaseoso.
As chamas non premesturadas, como as de velas, son aquelas nas que o combustible e o oxidante permanecen separados antes da reacción ou a ignición. As chamas premesturadas ocorren en moitos dos escenarios de uso diario mencionados anteriormente, cando o combustible e o oxidante se mesturan antes da reacción.
Os seis experimentos ACME foron:
- Emulador de velocidade de queima (BRE) - Os materiais demostrados poden arder durante minutos en ausencia de fluxo de aire nas atmosferas dos vehículos da tripulación que se consideran para futuras misións.
- Chama de Difusión Laminar Coflow (CLD Flame): obtivo datos de referencia en extremos de hollín e moi diluídos para mellorar os modelos computacionais.
- Investigación de chamas frías con gases (CFI-G): deu lugar a chamas frías non premesturadas de combustibles gasosos sen melloras, como reactivos quentados, plasmas pulsados ou adición de ozono, que se requiriron nas probas terrestres.
- Efectos de campo eléctrico sobre chamas de difusión laminar (E-FIELD Flames): demostrou o uso potencial de campos eléctricos para reducir as emisións das chamas non premesturadas.
- Deseño de chama – demostrou, por primeira vez, chamas esféricas non premesturadas case estacionarias e perda de calor radiativa que leva á extinción de chamas máis grandes.
- Estrutura e resposta das chamas de difusión esférica (s-Flame): proporcionou datos sobre o crecemento e extinción da chama para mellorar os modelos computacionais.
Os experimentos realizáronse cun único conxunto modular de hardware no bastidor integrado de combustión (CIR) da estación espacial. As probas foron comandadas a distancia desde o Centro de Operacións de Carga útil Glenn ISS da NASA en Cleveland.
"Acenderon máis de 1,500 chamas, máis de tres veces o número previsto inicialmente", dixo Stocker. "Tamén se lograron varias 'primeiras', quizais o máis notable nas áreas de chamas frías e esféricas".
Stocker dixo que preto de 50 empregados da NASA Glenn, a academia e ZIN Technologies, Inc. apoiaron a ACME durante catro anos e medio de operacións en órbita. Ademais, máis de 30 membros da tripulación de seis países desempeñaron un papel esencial na configuración do hardware para cada investigación e na substitución de botellas de gas, puntas de ignición e outro hardware específico do experimento segundo fose necesario.
O hardware ACME foi eliminado do CIR para facer espazo para o Ignición e extinción de combustible sólido, ou SoFIE, hardware que se lanzou en febreiro de 2022, que é o seguinte paso na investigación de combustión en órbita da NASA. Está previsto que o hardware ACME regrese á Terra nos próximos meses coa intención de lanzarse de novo á estación espacial con experimentos futuros.
