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如果想知道哪里有煙霧，需要一個有效的煙霧探測器，它能夠發現煙霧微粒和灰塵之間的差異。然而，在微重力環境下的國際空間站，區分真正的火災和火警虛報之間的差異卻不是那么簡單。為了有效地檢測太空環境中的煙霧，美國宇航局格倫研究中心的研究人員，在空間站上設置了煙霧氣溶膠測量實驗（SAME）。這個實驗最初是在2007年進行，并在2011年第二次開展研究。美國宇航局格倫研究中心參與該實驗的主要研究員DavidUrban說：SAME實驗中涉及到多種航天器材料，我們將對其進行加溫至過熱并產生煙霧，利用探測器對煙霧進行采樣，并設置測量煙霧粒度的大小分布，從而建立一個可靠、準確的早期火災預警系統。通過探測空氣中煙霧微粒大小的變化來對火災進行預警。此外，煙霧有很多微粒組分，一般包括煙塵、灰燼、聚合物、固體甚至液體。明火火災煙霧中的主要成分是煙塵。一般在火災初期、燜燒、炭化和燒焦過程中，產生的煙霧成分更加復雜。初期火災預警的目標是建立一個基于空間的火災探測系統。Urban說，目前在國際空間站上使用的煙霧探測器是根據地球上探測器的重力變化改進的。除了從本實驗中學到的知識外，人們對煙霧的認識只是基于地球重力的經驗。首次實驗發現，在失重環境下，燃燒實際上可能有更多的時間生成煙霧微粒。微粒大小的差異足以影響煙霧探測器的最佳設計。該目標是設計出低重力環境下誤報率非常低的煙霧探測器，要實現這個目標，需要知道微粒的大小，并與灰塵等其他干擾背景源相區分。最初的SAME實驗中，用透射電子顯微鏡（TEM）陣列采集的煙霧樣本是有問題的。Urban說：早期實驗中，我們并不知道TEM在其裝配過程中的什麼地方曾被污染，致使污染物和煙霧難以區分。因此，項目團隊反復用新樣本進行實驗。所有探測器的設備仍在國際空間站上的原位置，只是需要不斷更新采樣樣本，并確保TEM觀測整列未受到污染。在實驗開展的過程中，美國宇航局格倫中心的工程師與其他研究機構合作開發了可以實時測量粒子大小和獲取粒子特征的多參數氣溶膠散射傳感器（MPASS）。該設備榮獲《R＆D》雜志的RD100awardwinner獎，這是國際知名的表彰取得重大創新進展的科技研發獎項。（馬翰青）《中國科學報》(2012-01-19A2國際)

關鍵字標籤：極早期煙霧偵測器