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中国空间站玩火实验:挑战技术难题,展示航天实力

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发表于 2024-10-18 22:04:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
中国空间站建设进展顺利,不仅为科学研究提供了宝贵的平台,也给广大公众带来了许多惊喜和启发。 9月21日,“天宫课堂”第四课正式开课。三名宇航员在轨演示介绍了中国空间站上的生活场景,并在空间站“玩火”。不少国内外网友都惊呆了。

许多外国网友看到视频后都感到震惊。中国人为何能在空间站“玩火”?事实上,这并不是中国宇航员第一次在空间站玩火。早在今年2月份,中国空间站就完成了首次点火实验,因此这次天宫课堂轻松进行了点火实验。

那么,在空间站使用明火需要克服哪些技术难点呢?

首先可以明确地说,这是一项非常复杂且危险的操作,需要精确的设计和严格的控制。

首先,在太空中,可燃材料不能太易燃或太难熔,不能释放太多气体或液体,不能太大体积或重量,不能太有毒或太腐蚀性。可燃材料还必须能够适应太空中温度、压力、湿度等环境变化,不会自燃或爆炸。

其次,氧气的控制非常重要。如果氧气含量过高,会导致火焰过强或蔓延。氧气不足会导致火焰太弱或熄灭。氧气必须均匀分布在火焰周围,不能形成局部富氧或缺氧区域。因此,在太空中提供和控制氧气是一项重要的技术。

第三,在太空中,点火源需要能够在无重力环境下稳定地点燃可燃物,并防止火花飞溅或蔓延。点火源不能有过高的温度或电压、过大的噪音或振动、或过大的电磁干扰或辐射。点火源还必须能够及时关闭或断开,而不会造成持续点火或短路。因此,在太空中使用点火源是一项困难的技术。



此外,太空中的火焰与地面上的火焰有很大不同。它们的形状、颜色、温度、速度、化学反应等都有许多奇妙的现象和规律。为了更好地理解和利用太空中的火焰,我们需要能够准确地观察和记录它们的行为和特征。这就要求我们采用各种具有高清、高速、高灵敏度、高分辨率等先进的传感器、摄像机、仪器仪表等设备,并且必须能够承受高温、高压、低温等恶劣环境的影响。高湿度。

所以,当我们能够清晰地看到这个点火实验的时候,就意味着我们已经克服了很多困难,走在了世界的前列。

那么选择在太空点燃蜡烛有什么意义呢?

天宫教室里,宇航员朱仰柱带来了蜡烛,桂海潮教授用火柴点燃了蜡烛。与此同时,地球教室里,老师也点燃了蜡烛。我们看到空间站内的蜡烛火焰是蓝色的,形状近似球形。蜡烛的火焰形状比较稳定,不会因为宇航员的旋转而变形。但地面教室的蜡烛火焰是圆锥形的,会受到老师的影响。由于手部动作而发生变化。

这个实验看似简单,却蕴含着许多深刻的科学问题。太空火灾和地面火灾有什么区别?太空火灾对物质的影响有何特点?太空中如何控制和用火?这些问题是空间科学与工程领域的重要课题,也是人类探索太空和利用空间资源的关键技术。通过在太空点燃蜡烛的实验,我们可以更好地了解和掌握太空中的火焰现象,为未来的太空探索和发展提供有力支撑。

另外,在实验过程中,还有一个细节值得思考,那就是点燃过程中使用火柴来点燃蜡烛。为什么不选择其他稳定可靠的火源,而选择火柴这种几乎已经被淘汰的点火工具呢?



在打火机已经司空见惯的今天,人们很难想象自己还需要使用火柴这种落后的工具来点火。然而,在一所高中的天宫教室里,我们看到了这一矛盾而又合理的场景。

其实,这并不是随意的选择,而是经过深思熟虑的。虽然打火机等点火工具确实很方便,但是不太安全,所以飞机上是不允许带的。打火机的主要成分是液态丁烷,它是一种无色易燃气体。液态丁烷的闪点很低,只有-60℃。也就是说,低于这个温度,就会形成可燃气体。 ,另外,它的爆炸极限很宽,从1.9%到8.5%,也就是说,在这个范围内,它与空气混合后遇到火花就会爆炸。另外,它的最小点火能量很小,只有0.25毫升。可乐,即只要有一点火花或静电就可以将其点燃。

相比之下,比赛就显得更加稳定可靠。

此外,选择比赛还具有深刻的道德和教育意义。首先,火柴是人类最早发明和使用的点火工具之一。它们见证了人类文明和科技的发展。用火柴在太空点燃蜡烛,就像是向人类历史上那些不畏困难、勇于创新、敢于实践、探索真理的先驱者致敬。其次,火柴是一种非常简单直观的物理现象,很容易引起儿童和公众对科学和太空的兴趣和好奇心。通过在太空用火柴点燃蜡烛的实验,可以激励更多的人参与航天科普活动,培养更多人对航天事业的支持和关注。

总之,太空点燃蜡烛的实验是一次非常成功且有意义的活动。它不仅展示了中国空间站的建设成就和科学实验能力,也展示了中国航天员的教育情怀和科普精神。它让我们看到了太空中火焰的奇妙变化,也让我们感受到了太空的科学魅力。它让我们对太空火焰有了更深入的了解和探索,也让我们对航天事业更有力的支持和关注。

长此以往,相信我们在空间站炒糖、烤串的日子也不会再遥远了!感谢这个独特的中国太空课堂,让所有中国人感到荣幸!

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