我们经常在宇航员发回的视频中看到，当他们在太空零重力的条件下挤出一滴水后，水滴会漂浮在空中，不会下落也不会流动，空间站上的水的形态跟在地球上有很大的差别。而如果在同样的环境下点燃一滴汽油，一团火，会发生什么呢？那样的一团火又跟地球上的火焰有什么不一样呢？
实际上，包括美国国家航空航天局（NASA）、中国国家航天局（CNSA）在内的航天机构的众多工程师们，都在研究这些问题。这些问题不仅涉及到科学研究，还涉及到航天设备以及宇航员的安全。早在年，NASA开展了多项有关的实验，旨在研究微重力条件下火焰的传播，这样做的目的是寻找最有效的灭火技术。
火，是物质燃烧过程中所进行的强烈氧化反应，而且其能量会以光和热的形式释放。当你认为燃烧很可能是人类最古老的化学实验时，它会让我们感到惊讶，因为它只有三种基本成分：氧、热和燃料。
在地球上，当火焰燃烧时，它会加热周围的大气，导致空气膨胀，密度降低。重力的拉力将更冷、密度更高的空气吸引到火焰底部，取代上升的热空气。这一对流过程会将周围新鲜的氧气输送到火中，直到燃料耗尽。因为有重力，有空气的流动，我们在地球上才会看到向上流动的空气使火焰呈现泪滴状，并使其闪烁。
但是在太空零重力的条件下，与火焰有关的一切固体、液体或气体都不再受重力的控制，没有重力，热空气膨胀但不会向上移动。而由于氧的扩散，火焰持续存在，随机的氧分子漂移到火焰中。
由于缺乏向上流动的热空气，微重力条件下的火焰呈圆顶状或球形，由于氧气流动不足，火焰燃烧得很缓慢。NASA的工程师丹·迪特里希（DanDietrich）在进行了一系列实验后表示：“如果你在微重力下点燃一张纸，火就会慢慢地从一端蔓延到另一端。宇航员们都很兴奋能做我们的实验，因为太空火焰看起来确实很陌生。”
对于习惯于地球火焰反复无常的人们来说，这样的火焰可能显得异常平静。但微重力下的火焰可能更持久，更顽强，能够在氧气较少的情况下继续存在，并燃烧更长时间。
NASA在其研究中考虑到了实际应用，一些科学家们希望了解某些物质在太空中是否更易燃，从而避免使用。而有一些科学家则发现，在空间站上使用灭火器，对火焰的扑灭效果远远不如在地球上，因为在微重力条件下喷射灭火剂，会将更多空气（或氧气）引向火焰，为之提供额外的氧化剂。
甚至倒着放，太空中火焰也不会变化
此外，在今年的一系列太空火焰实验中，NASA的科学家们在太空中观察到了一种奇异的、前所未有的燃烧方式。当他们在空间站内点燃一滴漂浮在空中的燃料滴后，他们不仅惊叹这种奇妙的球形火焰的燃烧方式（如下图所示），他们还对这种燃烧方式的过程和潜在应用感到特别兴奋：当某些类型的液体燃料在微重力条件下被点燃后，即使火焰看起来已经熄灭，但它们仍会继续燃烧。
液体燃料在微重力条件下的燃烧似乎分两个阶段进行，首先火焰会以肉眼可见的形式燃烧，然后逐渐熄灭；但不久之后，燃料重新被点燃，以“冷火焰”的形式在低温下燃烧，肉眼看不见。
科学家们还没有对这种现象进行解释。但是NASA的工程师说，如果这种化学过程可以在地球上复制，有可能使柴油发动机使用冷火焰产生更少的空气污染物。
NASA的研究员保罗·费尔库尔（PaulFerkul）说，微重力实验提供了一个独特的机会，可以“从更基本的角度”通过观察燃烧过程来研究火的潜在动力学，否则燃烧过程将被重力掩盖，或者至少会因重力而复杂化。在密闭空间中的火灾是每个宇航员最可怕的恶梦，只有更深入地了解它，才能彻底消除它。
