Des essais récents effectués à bord de la Station spatiale internationale ont montré que les tirs dans l'espace peuvent être moins prévisibles et potentiellement plus meurtriers que sur Terre. «Il y a eu des expériences», explique Dan Dietrich, ingénieur en aérospatiale de la NASA, où nous avons observé des incendies dont nous pensions qu'ils ne pourraient pas exister, mais qui existaient déjà. »
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Une image composite en fausses couleurs du feu dans l'espace. Le jaune vif trace le chemin d’une goutte de carburant qui rétrécit au fur et à mesure de sa combustion et produit de la suie verte. (Paul Ferkul / NASA) 
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Cet incendie qui continue de nous surprendre est lui-même étonnant si l’on considère que la combustion est probablement la plus ancienne expérience de chimie de l’humanité, consistant en trois ingrédients de base: l’oxygène, la chaleur et le carburant.
Ici sur Terre, quand une flamme brûle, elle réchauffe l’atmosphère environnante, ce qui provoque une expansion de l’air et une densité moins grande. La force de gravité attire de l'air plus froid et plus dense jusqu'à la base de la flamme, déplaçant l'air chaud qui monte. Ce processus de convection alimente le feu en oxygène frais, qui brûle jusqu’à épuisement du combustible. Le flux d'air ascendant est ce qui donne à une flamme sa forme de goutte d'eau et la fait vaciller.
Mais des choses étranges se produisent dans l'espace, où la gravité perd son emprise sur les solides, les liquides et les gaz. Sans gravité, l'air chaud se dilate mais ne monte pas. La flamme persiste à cause de la diffusion de l'oxygène, des molécules d'oxygène aléatoires dérivant dans le feu. En l'absence de flux d'air chaud ascendant, les incendies en microgravité sont en forme de dôme ou de sphères - et lents, grâce au faible débit d'oxygène. «Si vous enflammez un morceau de papier en microgravité, le feu rampera lentement d'un bout à l'autre», explique Dietrich. "Les astronautes sont tous très enthousiastes à l'idée de faire nos expériences car les incendies spatiaux ont vraiment l'air bien étrangers."
De tels incendies pourraient paraître étrangement tranquilles aux personnes habituées à la nature capricieuse des flammes terrestres. Mais une flamme en microgravité peut être plus tenace, capable de survivre avec moins d'oxygène et de brûler plus longtemps.
La NASA a des applications pratiques à l’esprit avec ses recherches. Les scientifiques espèrent savoir si certains matériaux sont plus inflammables dans l'espace et ainsi être évités. Des expériences ont montré que les extincteurs de station spatiale produisant des gaz à la flamme sont moins efficaces que sur terre ferme, car ils dirigent l’air (et l’oxygène) vers l’incendie, fournissant ainsi un combustible supplémentaire.
De plus, les données obtenues à bord de la station spatiale - à travers des expériences telles que la comparaison de la propagation du feu sur des objets plats par rapport à des objets sphériques - aideront les ingénieurs à mieux comprendre le comportement du carburant et des flammes sur Terre, où environ 75% de notre puissance provient d'une forme ou d'une autre. de combustion.
Les scientifiques de la NASA sont particulièrement enthousiasmés par les applications potentielles d'un type de combustion étrange et sans précédent observé dans l'espace au printemps dernier: lorsque certains types de combustible liquide s'enflamment, ils continuent de brûler même lorsque les flammes semblent avoir été éteintes. La combustion du carburant se fait en deux étapes. Le premier feu brûle avec une flamme visible qui finit par s'éteindre. Mais peu de temps après, le carburant se rallume et prend la forme de «flammes froides» qui brûlent à basse température et sont invisibles à l'œil nu.
Les scientifiques n'ont pas encore d'explication pour ce phénomène. Mais les ingénieurs disent que si ce processus chimique pouvait être dupliqué sur Terre, il pourrait en résulter des moteurs diesel qui utilisent des flammes froides pour produire moins de polluants atmosphériques.
Paul Ferkul, chercheur à la NASA, déclare que les expériences en microgravité offrent une occasion unique d’étudier la dynamique sous-jacente du feu «d’un point de vue plus fondamental» en examinant des processus de combustion «qui seraient autrement masqués ou au moins compliqués par la gravité».
