A tűz nemcsak az ókorban volt fontos az emberi élet számára, de ma is szerves részét képezi modern életünknek. Többek között felmelegíti az otthonunkat és a vizet, főzi az ételt, termel áramot és hajtja meg járműveinket. Ennek ellenére, tekintettel a lángok viselkedésére, még mindig sok mindent nem tudunk a láng viselkedésének összetettségéről.
Az akadémiai körökből, a NASA Glenn Kutatóközpontjából, az ügynökség Biológiai és Fizikai Tudományok Osztályából és más szervezetekből álló kutatócsoport a közelmúltban végzett egy sor vizsgálatot a Nemzetközi Űrállomáson, hogy jobban megértsék az égési jelenségeket. A Fejlett égés mikrogravitációs kísérletekkelACME, vagyis az ACME projekt pályán történő tesztelése 2017-ben kezdődött, és hat sikeres vizsgálatból állt a gáznemű tüzelőanyag nem előkevert lángjaira vonatkozóan.
A nem előkevert lángok, mint a gyertyalángok, olyan lángok, amelyekben az üzemanyag és az oxidálószer külön marad a reakció vagy a gyulladás előtt. Előkevert lángok sok fent említett mindennapi használati forgatókönyvben fordulnak elő, amikor az üzemanyagot és az oxidálószert összekeverik a reakció előtt.
A hat ACME kísérlet a következő volt:
- Égési sebesség emulátor (BRE) – a bemutatott anyagok percekig éghetnek levegőáramlás hiányában a személyzet járműveinek légkörében, a jövőbeni küldetések során.
- Coflow lamináris diffúziós láng (CLD Flame) – benchmark adatokat szolgáltatott kormos és erősen hígított szélsőségeknél a számítási modellek javítása érdekében.
- Cool Flames vizsgálat gázokkal (CFI-G) – előkevert gáz-halmazállapotú tüzelőanyagok nem előkevert hideg lángját eredményezte, anélkül, hogy olyan javításokat, mint például fűtött reagensek, impulzusos plazmák vagy ózon hozzáadása szükséges, amelyekre a földi tesztelés során szükség volt.
- Elektromos térhatások a lamináris diffúziós lángokra (E-FIELD Flames) – bemutatta az elektromos mezők lehetséges felhasználását a nem előkevert lángok kibocsátásának csökkentésére.
- Flame Design – először mutatott be kvázi állandó, nem előkevert gömb alakú lángokat, és a nagyobb lángok kialudásához vezető sugárzási hőveszteséget.
- A gömb alakú diffúziós lángok szerkezete és reakciója (s-Flame) – adatokat szolgáltatott a láng növekedéséről és kialudásáról a számítási modellek javítása érdekében.
A kísérleteket egyetlen moduláris hardverkészlettel végezték az űrállomás Combustion Integrated Rack-jében (CIR). A teszteket a NASA clevelandi Glenn ISS Payload Operations Centeréből irányították távolról.
„Több mint 1,500 láng lobbant fel, ami több mint háromszorosa az eredetileg tervezettnek” – mondta Stocker. "Több "elsőt" is sikerült elérni, talán a legfigyelemreméltóbb a hideg és gömb alakú lángok területén.
Stocker elmondta, hogy a NASA Glenn, az akadémiai körök és a ZIN Technologies, Inc. mintegy 50 alkalmazottja támogatta az ACME-t négy és fél éves orbitális műveletek során. Emellett hat ország több mint 30 tagja játszott alapvető szerepet az egyes vizsgálatok hardverének beállításában, valamint a gázpalackok, gyújtócsúcsok és egyéb kísérletspecifikus hardverek szükség szerinti cseréjében.
Az ACME hardvert eltávolították a CIR-ből, hogy helyet adjanak a Szilárd tüzelésű gyújtás és kioltás, vagy SoFIE, 2022 februárjában indult hardver, amely a NASA pályán történő égéskutatásának következő lépése. Az ACME hardver a tervek szerint a következő hónapokban visszatér a Földre azzal a szándékkal, hogy a jövőbeni kísérletekkel ismét az űrállomásra induljon.
