Recenti test a bordo della Stazione Spaziale Internazionale hanno dimostrato che il fuoco nello spazio può essere meno prevedibile e potenzialmente più letale di quanto non lo sia sulla Terra. "Ci sono stati esperimenti", afferma l'ingegnere aerospaziale della NASA Dan Dietrich, "in cui abbiamo osservato incendi che non pensavamo potessero esistere, ma ci sono riusciti".
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Un'immagine composita di falsi colori del fuoco nello spazio. Il giallo brillante traccia il percorso di una goccia di carburante, restringendosi mentre brucia, producendo fuliggine verde. (Paul Ferkul / NASA) 
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Il fatto che il fuoco continui a sorprenderci è sorprendente se si considera che la combustione è probabilmente il più antico esperimento di chimica dell'umanità, costituito da soli tre ingredienti di base: ossigeno, calore e carburante.
Qui sulla Terra, quando una fiamma brucia, riscalda l'atmosfera circostante, facendo sì che l'aria si espanda e diventi meno densa. L'attrazione della gravità attira l'aria più fredda e più densa fino alla base della fiamma, spostando l'aria calda che sale. Questo processo di convezione fornisce ossigeno fresco al fuoco, che brucia fino a quando non si esaurisce il carburante. Il flusso d'aria verso l'alto è ciò che dà a una fiamma la sua forma a goccia e la fa tremolare.
Ma accadono cose strane nello spazio, dove la gravità perde la sua presa su solidi, liquidi e gas. Senza gravità, l'aria calda si espande ma non si sposta verso l'alto. La fiamma persiste a causa della diffusione dell'ossigeno, con molecole di ossigeno casuali che si spostano nel fuoco. In assenza del flusso verso l'alto di aria calda, i fuochi nella microgravità sono a forma di cupola o sferici e pigri, grazie al flusso di ossigeno scarso. "Se si accende un pezzo di carta in microgravità, il fuoco si insinuerà lentamente da un'estremità all'altra", afferma Dietrich. "Gli astronauti sono tutti molto entusiasti di fare i nostri esperimenti perché i fuochi spaziali sembrano davvero abbastanza alieni".
Tali incendi potrebbero apparire stranamente tranquilli alle persone abituate alla natura capricciosa delle fiamme terrene. Ma una fiamma nella microgravità può essere più tenace, in grado di sopravvivere con meno ossigeno e bruciare per periodi di tempo più lunghi.
La NASA ha in mente applicazioni pratiche con la sua ricerca. Gli scienziati sperano di sapere se determinati materiali sono più infiammabili nello spazio e quindi da evitare. Gli esperimenti suggeriscono che gli estintori della stazione spaziale che spruzzano gas a una fiamma sono meno efficaci rispetto alla terraferma, poiché dirigono l'aria (e l'ossigeno) sul fuoco, fornendo ulteriore combustibile.
Inoltre, i dati ottenuti a bordo della stazione spaziale - attraverso esperimenti come il confronto di come il fuoco si diffonde su oggetti piatti rispetto a quelli sferici - aiuteranno gli ingegneri a comprendere meglio il comportamento del combustibile e delle fiamme sulla Terra, dove circa il 75 percento della nostra potenza proviene da una qualche forma di combustione.
Gli scienziati della NASA sono particolarmente entusiasti delle potenziali applicazioni per un tipo di combustione bizzarro e senza precedenti che hanno osservato nello spazio la scorsa primavera: quando alcuni tipi di combustibile liquido prendono fuoco, continuano a bruciare anche quando le fiamme sembrano essersi estinte. La combustione del combustibile avviene in due fasi. Il primo fuoco brucia con una fiamma visibile che alla fine si spegne. Ma poco dopo, il carburante si riaccende, assumendo la forma di "fiamme fresche" che bruciano a temperature più basse e sono invisibili a occhio nudo.
Gli scienziati non hanno ancora una spiegazione per questo fenomeno. Ma gli ingegneri affermano che se questo processo chimico potesse essere duplicato sulla Terra, il risultato potrebbe essere motori diesel che usano fiamme fredde per produrre meno inquinanti atmosferici.
Il ricercatore della NASA Paul Ferkul afferma che gli esperimenti di microgravità offrono un'opportunità unica per studiare le dinamiche sottostanti del fuoco "da un punto di vista più fondamentale" osservando i processi di combustione "che altrimenti sarebbero mascherati o almeno complicati dalla gravità".
