在太空中过生日，还有比吹蜡烛更难的事吗？

其实在太空中，航天员对火的需求并不高。为了安全起见，火能做到的事情通常都会通过电或磁效应实现。但在实用角度之外，有一个场景下，火焰难以被替代：过生日吹蜡烛！出门在外仪式感可不能丢，那在太空中到底可不可以吹蜡烛呢？

失重下的火焰，到底有多魔幻？中科院力学所的实验团队通过模拟出的微重力环境来观察火焰的状态变化。他们将蜡烛放在密闭舱中抬升到80余米高的实验塔上，点燃蜡烛后释放落舱，蜡烛进入自由落体状态，此时在摄像机拍摄下的蜡烛火焰竟然慢慢从细长条变成了球形。

在地球上，可燃物质与周围的氧气反应生成高温气态氧化物，这些燃烧产物的温度高、密度小，与大气中的气体产生相对浮力促使高温气体上升，同时周围的冷空气补充过来使可燃物继续燃烧。这种浮力的本质是由于物质受到地球重力的影响，密度小而轻的气体向上运动，密度大而重的气体向下运动，二者形成上下对流，因此我们在地面上看到的火焰是向上的。

然而在太空失重的环境中，气体对流随之消失。燃烧产生的高温气体粒子具有较大的动能，会主动向四周的低温区域扩散，周围的氧气从高浓度环境中往低浓度的火焰中心区域运动，使得助燃剂可以持续进入，此时的火焰没有所谓的向上或向左等方向，而是向四周伸展，没有了对流的存在，可燃物质能够得到充分燃烧，因此在太空中呈现出的是蓝色圆形的火焰。

同时，微重力下的火焰并不像地球上的那样到处摇曳，而是像个“安静的美蓝子”。这是因为燃烧中产生的废气由于失去了重力的约束，会像屏障一样笼罩在火焰的四周，一定程度上阻碍了新鲜氧气进入火焰的过程，速度相对地球中对流速度减缓，因此太空中并不会像地球重力作用下时的燃烧程度那么剧烈。

既然可以在微重力条件下生火，那不就可以在太空中吹蜡烛了吗？可以，但真的没必要。除了重力环境存在差异，太空中的氧气来源也很特殊。太空中想要得到氧气，要么来的时候从家带，要么就得自己造。这两种方法都没那么容易，用来烧火也是没必要。

从地面运输氧气到空间站的过程中，对氧气的储存形式要求十分严格，如若不慎造成泄漏很容易引发火灾。

因此出于经济和安全角度的考虑，空间站上使用的大部分氧气由太空舱中的制氧设备制取。电解水方法是常见的制氧方法，太阳能电池提供电力将水电解成氢气和氧气，处理后的氧气便可以用来维持航天员的生活了。为了提高水资源利用率，呼吸产生的二氧化碳经过收集后和氢气再次生成甲烷和水。在整个制氧过程中，氢气和甲烷都属于易燃气体，所以要严格控制反应和环境温度以免发生危险。

就算是“有氧任性”，用火的安全问题也会让想点火的人停下动作。虽然火焰需要依托在可燃物（比如蜡烛）上才能维持，但千万不要被它憨实的外表迷惑了！太空中的火焰点着后，由于没有空气对流的存在，火焰里迸发的火星很难自然吹灭，因此可以在空中长时间“活跃”。脱离了束缚的小火星带着“满腔热血”在太空舱中四处游荡，其表面的高温可以造成航天器内元器件的损坏，如若触碰到头发、衣服、纸张等易燃物质更是十分危险。

没关系，在太空中过生日即便不能吹蜡烛，望着蔚蓝的地球唱着生日歌也会别有一番风味的哦~