Experiment: Flammenausbreitung auf der ISS
Wie verhält sich Feuer in der Schwerelosigkei t - und was bedeutet das für künftige Raumfahrtmissionen im Orbit um die Erde, zum Mond oder sogar zum Mars? Das will eine Forschungsgruppe(öffnet im neuen Fenster) vom Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (Zarm) an der Universität Bremen und der Gifu University, Japan, im Solid Combustion Experiment Module (Scem) an Bord der ISS herausfinden.
Mit einer aufwendigen Experimentreihe von acht Versuchen an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) untersucht die Forschungsgruppe die Flammbarkeit von Materialien unter reduzierter Schwerkraft und unterschiedlichen atmosphärischen Bedingungen. Die Experimentdaten sollen helfen, die Brandausbreitung in Mikrogravitation besser zu verstehen und so die Sicherheit von Astronauten zu verbessern.
Das Experiment findet in Kooperation der japanischen Raumfahrtagentur Jaxa mit dem DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) statt. Das Forschungsteam ist insbesondere an der Ausbreitung der Flammen in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration in der Umgebungsluft interessiert.
Weniger Luftdruck, aber erhöhte Brandgefahr
Für geplante astronautische Raumfahrtmissionen ist vorgesehen, den Luftdruck an Bord zu senken. Das hat zwei Vorteile: Außeneinsätze (EVAs) lassen sich schneller vorbereiten und Raumfahrzeuge können mit geringerer Masse gebaut werden. Das spart Kosten und Treibstoff.
Bei geringerem Druck muss jedoch der Sauerstoffanteil in der Atemluft steigen, damit die Astronauten noch genug Sauerstoff aufnehmen können. Dies geschieht von derzeit etwa 21 Prozent auf bis zu 35 Prozent. Und genau das erhöht das Brandrisiko erheblich. Unter erhöhter Sauerstoffkonzentration können selbst Materialien, die unter irdischen Umständen als nicht brennbar gelten, in der Schwerelosigkeit Feuer fangen .
Hinzu kommt, dass sich die Brände deutlich schneller ausbreiten. Diese Erkenntnisse hat die Gruppe bereits durch Schwerelosigkeitsexperimente im Fallturm Bremen gewonnen. Die aktuell laufenden Versuche auf der ISS liefern nun weitere realitätsnahe Daten, um die Mechanismen der Flammenausbreitung besser zu verstehen.
Darauf aufbauend können Methoden entwickelt werden, um Brände zu verhindern. Im Vergleich zum Fallturm bietet die ISS deutlich längere Versuchszeiten, sodass dickere Materialproben untersucht werden können.