Les astronautes chinois de la mission Shenzhou 16 ont récemment craqué une allumette à bord de la station spatiale Tiangong. Ce type d’expérience serait probablement impossible à mener à bord de la Station spatiale internationale qui impose des règles strictes concernant les matériaux inflammables et les flammes nues.
Une bougie dans l’espace
Lorsque vous allumez une bougie sur Terre, la chaleur de la flamme commence à chauffer l’air environnant. L’air près de la flamme devient alors moins dense, ce qui crée un courant ascendant d’air chaud (courant de convection). Dans le même temps, de l’air plus froid et plus dense s’écoule vers la base de la flamme pour remplacer l’air chaud qui monte, créant ainsi un courant descendant d’air froid. La combinaison de ces courants d’air crée alors la forme caractéristique d’une flamme de bougie, avec une partie centrale brillante et chaude entourée d’une zone plus transparente et plus froide.
Notez également que la partie la plus chaude de la flamme est souvent bleue ou bleu pâle, tandis que la partie moins chaude est jaune. Cette différence de couleur est due à la température de combustion des différentes parties de la flamme. La zone bleue est la plus chaude, tandis que la zone jaune est un peu plus froide.
Cela étant dit, comment une flamme nue pourrait-elle se comporter dans un milieu de microgravité ? Pour le savoir, les astronautes Gui Haichao et Zhu Yangzhu ont allumé une bougie au sein de la station spatiale chinoise Tiangong le 21 septembre dernier. L’expérience a été faite en direct dans le cadre d’une conférence diffusée devant plusieurs salles de classes chinoises.
Comme vous pouvez le constater, le courant de convection de combustion est ici faible dans l’environnement de microgravité de l’orbite terrestre basse. Cela signifie que les flammes se diffusent dans toutes les directions, et non principalement vers le haut, produisant ainsi des boules de feu quasi sphériques.
Impossible à bord de l’ISS
Ce type d’expérience serait impossible à mener à bord de la Station spatiale internationale. Le programme impose en effet des règles strictes concernant les matériaux inflammables et les flammes nues en raison des préoccupations liées à la sécurité incendie. Ces mesures sont en grande partie une réponse à un incident majeur survenu à bord de la station spatiale russe Mir en 1997. Ce dernier avait déclenché à la suite d’un court-circuit électrique. L’incendie avait alors provoqué d’importants dégâts matériels et soulevé des inquiétudes quant à la sécurité à bord des stations spatiales.
Pour minimiser les risques d’incendie, les agences spatiales impliquées dans l’ISS ont mis en place des protocoles stricts pour les matériaux utilisés à bord, notamment des matériaux ignifuges et des procédures de gestion des déchets pour les objets susceptibles de brûler.
Malgré tout, la combustion en microgravité reste un domaine d’intérêt scientifique et de nombreuses expériences sont menées sur l’ISS pour mieux comprendre les processus de combustion en apesanteur. Cependant, ces expériences sont généralement réalisées dans des dispositifs de sécurité conçus pour contenir les flammes, minimisant ainsi les risques pour la station et l’équipage. La station chinoise Tiangong dispose également de son Combustion Experiment Rack (CER) pour des recherches sérieuses dans ce domaine.
