Zündeln im Weltraum

Januar 2012. Ein internationales Forscherteam (darunter auch Bremer Wissenschaftler) hat erstmals die Erlaubnis erhalten, in einem Raumfahrzeug gezielt Feuer zu legen, um herauszufinden, wie sich Brände in Beinahe-Schwerelosigkeit entwickeln und verhindern lassen.

Das Experiment soll an Bord eines unbemannten europäischen ESA Raumtransporters (Automated Transfer Vehicle ATV) stattfinden, wenn dieser auf dem Rückweg von der Internationalen Raumstation ISS ist und dann in der Erdatmosphäre verglüht. Die ATV bringen Nachschub und Ausrüstung zur Raumstation ISS und nehmen dort wiederum Abfälle auf.

Aus den Ergebnissen erhoffen sich die Forscher Aufschluss darüber, wie gut Tests am Erdboden die Entflammbarkeit von Materialien während des Raumflugs widerspiegeln. Wenn die nötigen Vorbereitungen bis dahin abgeschlossen sind, könnte das brenzlige Experiment bereits im Jahr 2013 während der ATV-Mission 4 durchgeführt werden.

Ein Brand an Bord eines bemannten Raumschiffs hätte verheerende Folgen. Daher werden beispielsweise die Astronautenkleidung, Isoliermaterialien, Kunststoffteile sowie Leitungen und Kabel vor dem Einsatz auf ihre Entflammbarkeit getestet. Bei einem von der NASA entwickelten Test, dem NASA Technical Standard 6001B, wird eine senkrecht hängende Probe des Materials am unteren Ende angezündet. Ein anderer Senkrechttest ist der Limiting Oxygen Index Test (LOI), der nach dem Brand in einer Apollo Kapsel, der am 27. Januar 1967 zum Tod von drei Astronauten führte, entwickelt wurde und heute als Screening Test zur Entflammbarkeit neuer Produkte und in anderen Anwendungen (z.B. in Schienenfahrzeugen) eingesetzt wird.   

Bei Schwerelosigkeit verhalten sich Flammen völlig anders als gewohnt, da warme Luft trotz ihrer geringeren Dichte nun nicht mehr leichter ist als kalte Luft. Damit entfällt der Kamineffekt, durch den normalerweise frische Luft angesaugt wird und heiße Abgase abgeführt werden. Die Folge: Ein Brand kann kleiner bleiben und sich langsamer entwickeln, allerdings auch länger unentdeckt bleiben und höhere Temperaturen erreichen. Der Versuch soll klären, wie sich diese Faktoren unter realen Bedingungen auswirken.

Auf der Erde bewirkt die schwerkraftbedingte Konvektion, dass eine Kerzenflamme eine längliche Form hat (A), die Ruß zur Flammenspitze und so zur gelben Flammenfarbe führt. In der Beinahe-Schwerelosigkeit, wo konvektive Ströme fehlen, ist die Flamme sphärisch, rußfrei und blau (B).

Näheres unter http://astronomie.scienceticker.info/2012/01/20/zundeln-im-weltraum

https://standards.nasa.gov/documents/detail/3314908

 http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2000/ast12may_1/

 

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