在距离地面390公里高度运行的中国空间站里，宇航员吃上了烤鸡翅。看着滋滋冒油、外焦里嫩的鸡翅，我们隔着屏幕都能闻到香味。此刻，吃货们的脑海中浮现了一个问题：既然烤翅已经安排上了，那么火锅还远吗？
起锅，烧水！
在地球上，无论清汤锅、红汤锅，也不论涮羊肉、涮毛肚、涮菌菇，我们要做的第一件事——烧水，并且要让水沸腾起来。毕竟，火锅的精髓就在于那一锅沸腾翻滚的汤底。当食材接触到沸水的那一刻，高温均匀加热，蛋白质迅速变性，锁住鲜嫩的口感，同时吸收汤底的浓郁风味，一口下去，满满的幸福感。
那么，假如我们把场景转移到空间站上呢？还能轻松愉快地涮火锅吗？很遗憾，不能说困难，只能说……相当困难！哪怕是地面上可以轻易实现的烧开水，在空间站中也是一项巨大的技术活。
是因为不能生火吗？那不是主要原因。即便不能使用明火，我们还有电磁炉。是因为水无法烧开吗？那倒不是。我们知道气压越低，水的沸点越低。空间站是航天员生活和工作的地方，能提供适宜人类生存的大气压。
虽然舱内压力略小于一个标准大气压，通常为81.3kPa～104.3kPa，但至少水能在90℃以上煮沸。实在不行，使用压力锅就可以达到100℃以上的沸点了。
空间站里烧开水，真正的敌人就是太空基础环境——微重力。
我们先来看看地面上煮沸的过程是怎样的。我们通常在锅底进行加热，底部的水先热起来，密度随之变小，渐渐上浮；而上方的水温度低，更“重”些，会往下沉。如此循环往复，形成所谓对流现象。随着温度升高，在并不完全平整的锅底，从缝隙中产生气泡向上浮。等温度达到沸点时，锅子底部的水先变成气体，形成气泡，气泡上浮至水面破裂，这就是我们看到的沸腾现象。对流与沸腾，是烧开水必须经历的过程。
但是，你有没有注意到，不论是对流还是沸腾，浮力在这中间起了相当重要的作用。在空间站里，重力几乎消失不见，与之相对应的浮力又从何谈起呢？而一旦没了浮力，一切就变得十分奇怪了。位于火锅底部的水最先变热，但是，它们并不会上浮，上面更冷的水也“懒得”往下沉。等底部的水汽化变成气泡，却没有浮力把它们托上去，这些气泡会“赖在”火锅底部不动。它们会原位生长、合并，最终形成一层连续的、巨大的“蒸汽膜”。
气体的导热性很差，于是这层膜就好像一层保温毯，隔开上方的冷水和下方的热水，这就是“膜态沸腾”导致的传热失效。结果，锅的底部已经滚烫，而离它仅几厘米远的水，却还是凉凉的。
自从人类进入太空，苏联、美国、中国等国家都在太空做过微重力环境沸腾实验。例如国际空间站上利用沸腾实验装置（BXF）做过微加热器阵列池沸腾实验（MABE）和核态沸腾实验（NPBX）。中国在实践十号返回式卫星上开展过沸腾传热实验（SOBER-SJ10），揭示了低热流条件下池沸腾传热性能与气泡生长过程的基本特征。
在我们的空间站上，利用问天实验舱中的变重力科学实验柜，进行了持续32个月重力环境从空间站背景微重力到2g超重力条件下的沸腾传热与气泡热动力学实验研究，获得了系统、完整的科学实验数据。综合这些实验结果，我们发现实验条件稍作调整，沸腾情况就有着很大差别，微重力环境下的沸腾机制远比想象中复杂。
玩“转”火锅！
那该如何解决空间站涮火锅的难题呢？首先要解决的核心问题是创造对流与控制沸腾。创造对流是为了把热量从“锅底”源源不断地带到整个锅体，让一锅汤的温度趋于均匀；控制沸腾则是处理气泡的产生与运动，使沸腾变得安全可控。
如何让汤水对流起来？我们不妨脑动一下，在火锅底部装上“主动搅拌系统”，利用微型泵或磁力搅拌器主动循环汤底，模拟热对流，确保冷热液体充分交换。其次，还要考虑增加受热锅底至液面这个方向上的运动，目的是引导气泡到达液面破裂，从而避免局部过热和暴沸风险。
另一个方案，既然空间站没有重力，那么我们能不能创造重力？我们可以将太空火锅做成一个圆柱形的滚筒，让整个锅子都转起来，再配以稍浓稠些的汤底，通过旋转产生的离心作用把汤水“压”在锅的底部。重力恢复了，浮力自然也就回来了。利用向心加速度公式a=ω?r简单作一计算，如果火锅直径约40cm，要想得到1g的加速度，那么需要火锅以每分钟近70圈的速度旋转！看上去比较奇怪，好像在滚筒洗衣机里涮毛肚，但应该挺管用。
接下来还要解决具有仪式感的问题——如何涮。这也是安全问题，因为一旦我们夹着食材离开锅子，又将进入微重力环境，强大的液体张力又占据上风，会使滚烫的汤水附着在食物表面，这就会有烫伤风险。但你又不能用嘴巴去吹，因为火锅汤底比较油腻，是混合了醇类化合物、醛类化合物和脂类化合物等的挥发性有机化合物（VOCs）。一旦吹出很多细小液滴，散播在密闭的太空舱里，附着在仪器上，甚至渗入缝隙中会危及设备安全，也会滋长细菌。
因此，火锅还必须有多道安全设计。例如将“煮沸舱”和“食用舱”分开，在取用食材时有“缓冲地带”。再如，在火锅内部安装微型通风导管，将浓郁的小液滴和气体分子排出到净化器中。在火锅盖子附近增加吸油纸，取食材时可以顺便“擦”一下汤汁。这些多管齐下的“奇怪操作”目的就是尽量保证航天员和空间站安全、整洁。
结语
太空涮火锅，这不仅是个小确幸，更是个大课题，其背后蕴含着一系列严肃的科学和工程问题。我们的讨论也远不够充分和严谨，离真正实现太空舌尖美味还有很大一段距离。但放眼未来，或许有朝一日，伴随着人类步伐向深空迈进，窗外群星闪烁，围坐火锅翻腾，不再是奢望。这份跨越星辰的烟火气，是人类征服太空的豪气。
