这就是SOFBALL的目的。

SOFBALL是一个像办公室垃圾桶大小的小室，充满了可燃气体：“少量的氢或甲烷(燃料)，一些氧(氧化剂)，还有大量的惰性气体(如氦或氮)以稀释混合气体直到刚好燃烧为止，”隆内说。实验安排在航天飞机的一个名为‘燃烧指令舱’的架子的货物角里。宇航员只要按下按钮给混合气体打出火花，瞧…火焰球。它们的温度、亮度、热损耗，以及气体副产品的成分全部被内置的仪器所监控。SOFBALL是在NASA的格林研究中心由项目科学家卡尔文·魏兰德和项目经理安·欧威尔指导建造和试验的。

图二 SOFBALL的‘实验安装结构’(EMS)有一个内置的火花塞，一个温度传感器，一个幅射计和其他器件。

这是SOFBALL的第二次飞行，第一次是在1997年，也是在哥伦比亚号上(STS-83)。在那些日子里，实验只运行了8分钟。“我们没有想过火焰球能维持十分钟以上，”隆内解释说，“但我们错了。它们中有许多在SOFBALL的控制计算机自动终止试验以后仍在燃烧。我们需要更多的时间。”

于是，在STS-107任务中，SOFBALL曾经运作了长达三个小时。而“我们已经看到了某些非同寻常的事，”隆内说。

克雷克和华生就是个例子。隆内说，究竟是什么原因让火焰球作螺旋形环绕飞行的，他还是没有主意。“火焰球的运动有两个原因，”他解释说。“第一，当它们耗尽了附近的燃料时，它们会向有更多燃料的地方飘移。它们像小的有机体那样追随燃料。第二，它们会因为航天飞机的轻微加速而飘移。”这两个原因中的任何一个都不会产生螺旋形的飞行途径。

图三 一个作螺旋形运动的火焰球。

霍华德是另外一个隆内以前从未见过的例子。“霍华德是自杀性的，”他说。它不像一般火焰球那样去追随燃料，霍华德一头朝室壁上撞，那是缺乏燃料的区域。“它很快就熄灭了。我们还看到好几个火焰球也像这样。”那是另一个神秘之处。

SOFBALL实验也会产生最大和最小的火焰球，直径从2毫米到15毫米。“我们把最大的一个命名为‘车尔多维奇’，以纪念在1944年预测到火焰球的俄罗斯物理学家。”一位‘好心的’宇航员给一个火焰球起名为‘保罗·隆内’，“但是它变小了，而且是短命的—— 一个庸才，”隆内笑了。

闪动的火焰球是另一个首次发现。“大约在15年前，伊利诺斯州立大学的约翰·巴克马斯特和法国泼艾提尔(Poitier)CNRS的盖伊·卓林预言，火焰球在燃料快要用完的时候会出现闪动。你或许看到过微弱的蜡烛火焰在它们熄灭前呈有节奏地上下跳动。我们以前从未见到过火焰球的这种闪动，但现在我们在两个被命名为巴克马斯特和卓林的火焰球上看到了。”闪动的持续时间揭示了火焰球大量的内在活动，隆内补充说。这是一个非常重要的结果。

图四 一个SOFBALL辐射计信号显示的火焰球闪动。——横坐标为‘时间(秒)’，纵坐标为‘幅射(毫瓦/平方厘米)’，译注——

然而，隆内最喜欢的火焰球是凯丽。“在任务开始以前我说过，我要送一个火焰球去环绕世界，凯丽差不多做到了。”航天飞机每绕地球一圈是90分钟，凯丽燃烧了81分钟——这是迄今记录到的持续时间最长的火焰球。

“凯丽的实验是火焰球当中聚合动力学造成闪动的例子，”隆内说。“她在含有氢、氧、和四氟化硫(惰性填料)的混合气体的九个火焰球中，是创造性的。所有其他的几个开始环绕室壁飘移，寻找食物，互相竞争，而凯丽却在中间保持不动。不久以后，别的几个都筋疲力尽了，它们已经飘移得离室壁太近，并开始闪烁。凯丽则独自留在充满燃料的室内。”

“这需要耐心，”隆内提醒说。他应该认识到这点。隆内于1984年在俄亥俄州的格林，从NASA的一个落下塔里发现了火焰球，在那里，一个火焰球的无重力寿命只有几秒钟。为了取得这样的数据，他已经等了差不多20年…

在隆内的办公室里，有这样一个标志：‘当神要惩罚你的时候，他们会回应你的祈祷。’这将要花费我们好多年的时间来分析所有这些结果。

原文发表于 2003/01/31

白眉翁译于 2003/02/06

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