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Experimente zur Flammenausbreitung in Schwerelosigkeit
Redaktion
/ Pressemitteilung des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und
Mikrogravitation (ZARM)
astronews.com
19. August 2025
Wie verhält sich Feuer in der Schwerelosigkeit – und was
bedeutet das für künftige Raumfahrtmissionen im Orbit um die Erde, zum Mond oder
sogar Mars? Dieser Frage geht gerade ein internationales Forschungsteam mit
Experimenten an Bord der Internationalen Raumstation ISS nach. Die
Experimentdaten sollen helfen die Brandausbreitung in Mikrogravitation besser zu
verstehen.
Seitenansicht der Verbrennung einer 2 mm
dicken PMMA-Probe unter Mikrogravitation im Solid
Combustion Experiment Module (SCEM) an Bord der
ISS. Die Probe wurde am rechten Ende entzündet
und die Flammen bewegen sich entgegen der
erzwungenen Luftströmung auf der Probe fort. Die
grüne Hintergrundbeleuchtung stammt von einer
LED.
Foto: JAXA [Großansicht] |
In insgesamt 16 Versuchen wird zurzeit auf der Internationalen Raumstation
ISS untersucht, wie sich ein Feuer entlang unterschiedlich strukturierter
Materialproben in Schwerelosigkeit ausbreitet. Die Forschenden sind insbesondere
an der Ausbreitung der Flammen in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration
in der Umgebungsluft interessiert – und das hat einen ganz pragmatischen Grund.
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 – was Kosten und Treibstoff spart.
Bei geringerem Druck muss jedoch der Sauerstoffanteil in der Atemluft
steigen, damit die Astronautinnen und Astronauten noch genug Sauerstoff
aufnehmen können – 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 Brände
deutlich schneller ausbreiten.
Diese Erkenntnisse haben die Forschenden bereits durch
Schwerelosigkeitsexperimente im Fallturm Bremen gewonnen. Die aktuell laufenden
Versuche auf der ISS liefern nun weitere aufschlussreiche und vor allem
realitätsnahe Daten, um die Mechanismen der Flammenausbreitung besser zu
verstehen und darauf aufbauend Methoden zu entwickeln, um Brände verhindern zu
können. Im Vergleich zum Fallturm bietet die ISS deutlich längere
Versuchszeiten, sodass dickere Materialproben untersucht werden können.
"Die Erkenntnisse aus diesen Experimenten sind essenziell, um das Risiko
zukünftiger Raumflüge realistisch bewerten zu können", sagt Projektleiter
Florian Meyer. Das Projekt des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und
Mikrogravitation (ZARM) an der Universität Bremen sowie der Gifu University
in Japan wird in Kooperation mit der japanischen Raumfahrtagentur JAXA und der
Deutschen Raumfahrtagentur im DLR durchgeführt.
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