article original publié par Science @ Nasa
auteur : Linda Voss
traduction de Didier Jamet
26 AOUT 2002
Les flammes font quelque chose de bizarre dans l’espace : elles forment de minuscules boules presque invisibles qui nous révèleront peut-être les secrets de la combustion sur Terre.
Paul Ronney ne cherchait pas les flammes en boule. Elles furent une complète surprise.
C’est arrivé en 1984, tandis que Ronney, qui étudiait la combustion, se trouvait à la tour de chute libre du centre Glenn de recherche sur la microgravité de la NASA. Il appuya sur un bouton, donnant le signal du départ à un container où se consumait de l’hydrogène pour une course en chute libre de 30 mètres. Durant 2,2 secondes, le container plongea vers le sol, en chute libre et en apesanteur, une caméra 16 mm enregistrant la scène de l’intérieur.
Ronney savait que les flammes faisaient des choses étranges en microgravité (il ne réalisait pas l’expérience par hasard), mais il ne s’attendait pas à ce qu’il vit dans la salle de projection un peu plus tard.
Les flammes s’étaient disloquées en minuscules boules qui se déplaçaient comme des OVNIS. « J’ai d’abord pensé que j’avais fait une erreur » se souvient-il. Certains de ses collègues ne le crurent tout simplement pas quand il leur décrivit l’expérience. Bien sûr, « c’était ridicule. Personne n’avait jamais rien vu de semblable. »
Mais les flammes en boule étaient bien réelles. Des expériences ultérieures le prouvèrent.
« Les flammes en boule sont les plus faibles flammes qui soient » affirme Ronney. « Comparée à une bougie d’anniversaire de 50 à 100 watts, une flamme en boule produit seulement 1 à 2 watts de puissance thermique. Elles brûlent en consommant très peu de carburant. Tout se passe comme si le dernier rempart d’une flamme consumant de l’hydrogène lorsqu’elle approche de l’extinction était de se mettre en boule. »
Ronney, qui est à présent professeur d’ingénierie à l’Université de Californie du Sud, pense que les flammes en boule l’aideront lui et d’autres à résoudre les mystères persistant de la combustion. Si l’on prend en compte le fait que la combustion anime nos automobiles, génère notre éléctricité et chauffe nos foyers, cela fait beaucoup de choses qu’il nous reste à comprendre.
« Par exemple, » poursuit-il, « de légères turbulences ravivent une flamme, mais trop de turbulences l’éteignent ». Personne ne sait pourquoi.
Les flammes sont difficiles à comprendre car elles sont compliquées. Dans la flamme d’une bougie ordinaire par exemple, des milliers de réactions chimiques se produisent. Les molécules d’hydrocarbures de la mèche sont vaporisées et décomposées par la chaleur. Elles se combinent avec l’oxygène pour produire de la lumière, de la chaleur, dioxyde de carbone et eau. Certains des fragments d’hydrocarbures forment des molécules en forme d’anneau appelés hydrocarbures aromatiques polycycliques et en fin de compte de la suie.
Les particules de suie peuvent elles-mêmes brûler ou simplement être entraînées au loin sous forme de fumée. La forme en larme familière de la flamme est due à la gravité. L’air chaud s’élève et attire l’air frais derrière lui. Ce phénomène est appelé flottabilité et est responsable du vacillement et de la montée en flèche de la flamme.
Suite de cet article : Flammes en boule et mouche du vinaigre, même combat
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