国际空间站里着火了宇航员灭火用的是什么材料的灭火器？ 第1页

本回答可能一辈子都用不上，建议别往下看了。

国际空间站目前使用两种不同类型的灭火器：俄罗斯舱段用水基泡沫灭火器，美国舱段用二氧化碳灭火器（最近开始试验水雾灭火器^[1][2]）。没有干粉灭火器，是因为会让能见度严重下降，任何封闭舱中都不会用，所以飞机上不会有干粉灭火器。

如果你真的有机会去国际空间站，记得一定分清楚不同的灭火器长什么样子。下面这个是俄罗斯舱段的水基泡沫灭火器，细长形状的，和地球上的水基灭火器的水雾状喷射不同，战斗民族喷出来的像发胶一样粘在墙壁和设备的表面^[3]，从而保证不会在失重空间站蔓延开来。记得，使用时要用脚勾住约束环或用舱壁结构或其它宇航员顶住自己，否则牛顿第三定律会让你飘走。

下面这个是其它舱段通常用的二氧化碳灭火器，矮胖形状的，下图中间那个橙色的桶状物就是了。^[4]

它内部充有2.7公斤约57个标准大气压的二氧化碳，提供45秒的有效灭火时长。它的结构如下：

由于空间站上以前用的呼吸滤芯并不过滤二氧化碳，所以如果佩戴过滤式呼吸器的同时使用二氧化碳灭火器会导致宇航员吸入不安全水平的二氧化碳的可能。另外，二氧化碳灭火器在应对储能电池火灾时可能无效（笔记本电脑锂离子电池起火是目前空间站最有可能导致火灾的原因^[5]）。所以从2015年开始，国际空间站开始试验用新型的细水雾灭火器。目前，国际空间站存放了13个二氧化碳手持灭火器。其中八个将被新的细水雾灭火器取代。

钛合金罐体中装有2.7公斤的水和0.5公斤的氮气，压力约为86.5个标准大气压。拆下安全插销并挤压手柄后。氮气和水会在文丘里管中混合并通过喷嘴尖端排出。整个罐体设计中只有八个软密封件，越少的软密封件对应越长的使用寿命。整体操作上，它与二氧化碳灭火器非常相似，因为采用了与二氧化碳灭火器一样的外部构造。这是为了能让宇航员更好的适应以及与空间站接口的适配，。其能满足在轨15年的使用寿命要求。

与地球上灭火有什么不同？

首先是烟雾探测器的安装位置不同。地球上的烟感一般装在天花上，因为较轻的热空气（烟雾）会向上传播；而在太空失重环境下，烟雾不会自己上升，而是会随通风系统移动，因此国际空间站上的探测器被安装在通风系统内。

其次，地球上火烧得大了可以打开窗户通风或者跑到外面，火场外部有更大的空间来让消防车灭火；但空间站空间有限，宇航员不可能开窗逃到外面去，空间站内的逃跑选择也有限（最多弃船躲去联盟号），所以消防演习很有必要。航天器上的火灾是宇航员可能面临的最灾难性的情况之一。按照手册，宇航员每10周就要进行一次同时动用两个不同的灭火系统的大型消防演习，而且还有不定期的假火警。每个宇航员都会练就听到火警就条件反射的按预案集中，就算在睡觉时也不例外。当内置烟雾探测器被触发时，响亮的警报、计算机屏幕上弹出的消息和灯光照明的改变，都不会让你错过任何火警。

这时所有宇航员会迅速戴上QDM面罩并打开氧气阀，保证氧气供应且不吸入有害气体。然后，他们会按照预案分成两组，一组负责保障机舱通风系统，另一个组前往受影响舱室进行停电等操作。

空间站火灾中最重要的，除了消灭明火外，就是保证空气质量了。即使火灾没有对航天器系统造成严重损害，机舱空气中也可能被燃烧产生的有毒气体以及灭火器产生烟雾所高度污染。第一组宇航员会通过手持设备^[6]测量空气中的氧含量和污染物含量并通报地面控制中心。然后宇航员会在空气再生系统中接入一个用以将一氧化碳变为二氧化碳的催化氧化剂罐和一个用于吸收二氧化碳的氢氧化锂罐（关注我的同学还记得我写过的阿波罗13号事故么？）。空气循环系统还会通过木炭过滤器来去除空气中的杂质，并将厕所激活（为什么激活厕所？大家可以猜一下）

空间站上一般灭火步骤如下（三步响应系统）：

1. 首先要立即关闭机舱风扇和通风系统，让舱内空气停止对流。在失重下，由于没有自然对流，火会形成以火源为球心的一个球，最好的情况是它耗尽附近的氧气而自行熄灭。
2. 然后立即关闭相关电源，从源头切断火灾。
3. 戴好氧气面罩并开始用灭火器灭火。如果火灾变得失控，宇航员必须在125分钟内迅速穿上宇航服并对机舱进行减压至0.5个大气压以排出污染空气，为紧急情况做好脱轨准备。宇航服有氧气供呼吸，但没有足够强的冷却管应对火灾的热量。^[7]

如果情况真的无法控制，宇航员们会躲入联盟号，并开始选择一个紧急着陆点（ELS），但尽可能降落到主着陆点（PLS，国际空间站对应的是肯尼迪航天中心或爱德华兹空军基地）。

和平号空间站大火

1997年，和平号空间站曾经真的发生过一次严重的火灾。当时站内的宇航员在起火几分钟后几乎不得不撤离，因为发生火情的是一台含有固体高氯酸锂的化学氧气发生器，大火融化并摧毁了发生器的金属罐体，以及覆盖其上的面板，它将氧气直接吹入火中导致几近失控，整个空间站就像一个装满烟花的盒子，照明灯下的空间站因为迅速弥漫开来的烟雾而变得漆黑一片，最后多亏六名宇航员的沉着冷静的应动，终于用3台灭火器在很短时间内^[8]扑灭了明火，但烟雾停留的时间要长得多，所以不得不等待和平号的空气循环系统慢慢把空气过滤干净。

灾后整理时发现，有几根电缆的外部绝缘材料已经被高温熔化了^[9]。幸运的是，和平号上所有系统都还能继续正常运行，战斗民族宇航员表示现场可控。

火灾发生后24小时和48小时内，地面要求立即对所有船员进行身体检查，包括血氧气饱和度、肺部评估等。由于全体宇航员在火情发生时迅速戴上了氧气面罩，所以没有人有任何严重的吸入损害。

大火后进行的一系列实验确定，可能是一块乳胶手套卡在了化学氧气发生器中，引发了和平号的火灾。

参考

1. ^ 2016年，为取代原来的二氧化碳灭火装置而建造的所有九台新的水灭火器都已到达空间站
2. ^ https://spinoff.nasa.gov/Spinoff2020/ip_5.html
3. ^ https://russian.rt.com/science/news/606841-mks-kosmos-ognetushitel
4. ^ https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2009/09/Frank_De_Winne_conducts_monthly_inspection_of_fire_equipment_in_the_Japanese_Kibo_laboratory
5. ^ https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20130011664/downloads/20130011664.pdf#:~:text=The%20National%20Aeronautics%20and%20Space%20Administration%20%28NASA%29%20Johnson,ineffective%20at%20extinguishing%20a%20stored%20energy%20battery%20fire
6. ^ CSA-CP
7. ^ https://www.cultofmac.com/323094/screaming-fire-in-a-crowded-russian-space-capsule-is-useless/
8. ^ 官方通报是90秒，宇航员报告为14分钟
9. ^ https://history.nasa.gov/SP-4225/nasa4/nasa4.htm