Flex: Zündeln auf der Internationalen Raumstation

Astronauten verbrennen auf der ISS geringe Mengen einer Flüssigkeit, um das vollständig andere Verhalten von Feuer in der Schwerelosigkeit zu studieren. Ziel des Nasa-Projekts ist die Entwicklung von Sicherheitsmaßnahmen und Feuerlöschsystemen für künftige Raumfahrzeuge.

Artikel veröffentlicht am 2. Dezember 2011, 15:11 Uhr, Werner Pluta

Sphärische Flamme: Feuerexperiment an Bord der ISS (Bild: Nasa)

Brennt Feuer in der Schwerelosigkeit einer Raumstation anders als auf der Erde? Und wenn es denn brennt: Wie bekommt man es aus? Das will die US-Weltraumbehörde Nasa im Zuge des Projekts Flame Extinguishment Experiment (Flex) herausfinden.

Um ein Feuer löschen zu können, muss man vorher wissen, wie es sich verhält. Auf der Internationalen Raumstation (International Space Station, ISS) spielen die Astronauten deshalb damit, um herauszufinden, wie es sich in der weitgehenden Schwerelosigkeit verhält.

Kein Oben, kein Unten

Bei einem solchen Experiment wird ein kleiner Tropfen Heptan oder Methanol verbrannt. Das dauert etwa 20 Sekunden. Bei einem Feuer auf der Erde steigen heiße Gase nach oben und erzeugen so einen Strom, der Sauerstoff in die Flamme zieht und Verbrennungsprodukte von ihr wegtransportiert. Im Weltraum gibt es aber kein Oben und Unten. Entsprechend können auch keine heißen Gase aufsteigen.

Der Tropfen verbrennt in etwa 20 Sekunden in einer sphärischen Flamme. Diffusion sorgt dafür, dass Sauerstoff zur Flamme kommt und Verbrennungsprodukte von dort wegtransportiert werden. Die Zu- und Abfuhr durch Diffusion sei etwa 100-mal langsamer als durch den Luftstrom auf der Erde, sagt Nasa-Wissenschaftler Dan Dietrich. Das Experiment findet in einem speziellen Behälter, dem Combustion Integrated Rack, statt. Er ist mit Kameras versehen, die die Verbrennung aufnehmen.

Niedrigere Temperatur

Hinzu kommt, dass eine Flamme im Weltraum mit einer niedrigeren Temperatur brennt und weniger Sauerstoff braucht als ein Feuer auf der Erde. Ein Löschmittel müsste deshalb höher konzentriert sein. Allerdings könne der Luftstrom, der durch Belüftungsanlagen erzeugt wird, ein Feuer dazu bringen, schneller als auf der Erde zu brennen.

Ziel von Flex sei, die Feuerlöschanlagen für künftige Raumschiffe zu entwickeln und so die Sicherheit an Bord zu erhöhen - in einem Raumschiff oder auf der ISS könne schon ein kleines Feuer der Besatzung lebensgefährlich werden. Die Ergebnisse sollten aber auch Hinweise auf einen effizienteren Einsatz von Flüssigtreibstoffen auf der Erde liefern, erklärt der wissenschaftliche Leiter Forman Williams. Das Projekt läuft seit dem Jahr 2009. Seither wurden über 200 Tests durchgeführt.