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北京時間1月16日消息，據(jù)美國宇航局網(wǎng)站報道，當消防隊員們試圖撲滅火焰時，他們會用水槍。然而國際空間站上的宇航員們卻正在進行著一項完全相反的實驗——他們嘗試用水來點火，而不是滅火。美國宇航局設在俄亥俄州的格林研究中心研究員麥克·希克斯(Mike Hicks)表示：“我們將其稱作超臨界水，它擁有一些非常不同尋常的特點。”
當消防隊員們試圖撲滅火焰時，他們會用水槍。然而國際空間站上的宇航員們卻正在進行著一項完全相反的實驗——他們嘗試用水來點火，而不是滅火
這是國際空間站上開展超臨界水實驗的有關設備 當將壓強增加到217個大氣壓并同時加熱至373攝氏度時，水便會達到超臨界態(tài)。當水超過所謂超臨界點時，普通的H2O分子會轉變?yōu)橐环N奇異的狀態(tài)，它不是固態(tài)，不是液態(tài)也不是氣態(tài)，它更像是某種“液體般的氣體”。希克斯表示：“當超臨界水與有機物混合，就會發(fā)生化學反應——氧化，類似一種沒有火焰的燃燒過程。” 這種特性有什么用呢？當你想處理掉某些討厭的東西的時候，比如家里的垃圾，你就會想到它的好處。擁擠繁忙的大城市，農(nóng)場，海上的巨輪，還有空間中的載人飛船，這些特殊的地方則更加需要這項技術帶來的便利。 希克斯表示：“當我們將加水的廢棄物加溫加壓至臨界點以上，超臨界水就會打斷這些碳氫化合物的分子鏈。隨后它們便與氧氣發(fā)生反應。”換句話說，這些黏糊糊的垃圾“燃燒”起來了。他說“這是處理廢棄物相對較為潔凈的方式，其產(chǎn)物只有純水和二氧化碳氣體，而傳統(tǒng)的焚燒處理方式則會產(chǎn)生很多有害物質和氣體，對環(huán)境造成危害。” 但這項技術與國際空間站之間又是什么關系呢？希克斯解釋說：“國際空間站提供了一個開展微重力條件下超臨界水實驗的理想環(huán)境。” 超臨界水研究中的一個問題就是鹽分的處理。在臨界點之上，任何溶于水中的鹽分都會迅速析出。如果這發(fā)生在反應爐中，那金屬的反應爐內壁就會被一層鹽層覆蓋，這將嚴重腐蝕容器。希克斯表示：“對于任何一種待處理的廢棄物，我們都必須認真研究如何應對這些鹽分的問題。這是一項嚴重的技術障礙。” 事實上，研究如何處理廢棄物中的鹽分也正是由美國宇航局(NASA)與法國國家航天局(CNES)之間合作在國際空間站上開展的一項名為“超臨界水混合實驗”的最終目的。 希克斯說：“在超臨界水研究中，重力會造成復雜的問題。而在國際空間站上則可以擺脫重力的影響，從而專注于從非常本質的角度研究鹽分是如何從超臨界體中析出的。”希克斯是這項研究的首席科學家。他說：“事實上我們甚至有可能研究出如何從中排除這些鹽分干擾的方法。” 這項實驗借助法國研制的DECLIC設備進行，該設備安裝在國際空間站終端附近的日本實驗艙段(JEM)內。實驗于2013年7月第一周開始進行。隨后這項實驗將持續(xù)一整年，一共進行6輪實驗，每一次實驗持續(xù)時間約15天。 這項實驗的結果將具有現(xiàn)實意義。美國海軍已經(jīng)開始應用超臨界水技術在其部分船艦上進行廢水處理，而美國奧蘭多市則開展了利用超臨界水技術來處理城市垃圾的嘗試。不過，正如希克斯所言：“我們才剛剛開始。” |
