ISS
Altes Experiment liefert wieder Daten
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Bremen (ZARM)
astronews.com
10. Juli 2013

Es war fast zwei Jahre auf der Internationalen Raumstation ISS eingelagert, jetzt liefert es wieder Daten: Bremer Wissenschaftlern ist es gelungen, ein eigentlich gar nicht für eine zweite Versuchsphase vorgesehenes Strömungsexperiment erneut in Betrieb zu nehmen. Sie haben nun die Chance, Fragestellungen zu untersuchen, für die zuvor keine Zeit war.

Die Internationale Raumstation ISS im Juli 2011. Foto: NASA

Seit dem 21. Juni 2013 wird auf der Internationalen Raumstation ISS ein Strömungsexperiment betrieben, das dort fast zwei Jahre lang eingelagert war und ursprünglich nur für den einmaligen Betrieb konzipiert wurde. Für das Wissenschaftsteam um Professor Michael Dreyer vom Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) an der Universität Bremen ist die gelungene Wiederinbetriebnahme ein technologischer Meilenstein.

Als das ZARM-Team von der amerikanischen Weltraumbehörde NASA das Angebot erhielt, den Versuchsaufbau für ein Experiment von 2011 ein zweites Mal zu nutzen, war das Interesse groß. Es eröffnet sich dadurch die Möglichkeit, an weitere wertvolle Experimentergebnisse zu gelangen, ohne die erheblichen zeitlichen und finanziellen Investitionen für den Transport zur Raumstation aufwenden zu müssen.

Obwohl das Team aufgrund der Experimentreihen 2010 und 2011 mit der Überwachung und Steuerung von Versuchen auf der ISS bereits umfangreiche Erfahrungen vorweisen kann, stand es vor einer ungewohnten Herausforderung. Von der Bremer Bodenstation aus musste der Versuchsaufbau per Telemetrie wieder in einen kontrollierten Ausgangszustand versetzt werden. Dazu wurde in der sogenannten "Capillary Channel Flow (CCF)"-Experimenteinheit, die das Verhalten von Zwei-Phasen-Strömungen (Flüssigkeit und Gas) untersucht, eine Phasentrennung vorgenommen.

Aus dem Sammelbehälter mit einem Gas-Flüssigkeit-Gemisch wurde die Flüssigkeit abgesaugt und in das dafür vorgesehene Flüssigkeitsreservoir geleitet. Dieses gelang über eine Leitung - ähnlich einem Docht - dessen poröse Oberfläche dafür sorgt, dass nur Flüssigkeit aufgenommen und transportiert wird. Dass im Rahmen dieser Arbeiten eine Kamera aus der Standardausrüstung der ISS am Experiment angebracht werden konnte, ist ein willkommener Nebeneffekt, durch den das Experiment noch präziser beobachtet und ausgewertet werden kann. Für die entsprechenden Instruktionen an den Astronauten zur Installation der Kamera sorgte der amerikanische Partner, die Portland State University in Oregon.

Die Reaktivierung der CCF-Experimenteinheit gelang in kürzester Zeit. Am 15. Juni 2013 begann der Astronaut Chris Cassidy mit dem Einbau in die Microgravity Glove Box, der Versuchskammer für Experimente unter Schwerelosigkeit. Bereits am 21. Juni 2013 starteten die Bodenstationen in Bremen und Portland via Telemetrie und Telecommand den regulären Betrieb des Versuchsgerätes. Aber auch schon die Daten, die während der Wiederinbetriebnahme gewonnen werden konnten, dürften für die Konzeption zukünftiger Zwei-Phasen-Versuchsaufbauten von Bedeutung sein.

Da die aktuellen Experimentdaten die Ergebnisse von 2011 exakt bestätigen, ist nachwiesen, dass die Versuchsanlage reproduzierbare Konditionen und Ergebnisse liefert. Dadurch können einerseits die geplanten Versuchsreihen mit weiteren Datenpunkten vervollständigt werden. Andererseits – und das ist für die Forscherinnen und Forscher aus dem ZARM ein spannender Aspekt – ermöglicht die zusätzlich gewonnene Experimentzeit von vier Wochen die Untersuchung von bisher nicht berücksichtigten Fragestellungen.

Der praktische Nutzen des Experiments der Bremer Wissenschaftler dient der Handhabung unterschiedlicher Flüssigkeiten, beispielsweise von Treibstoffen, im All. Im Treibstofftank eines Satelliten oder eines Raumfahrzeugs bleibt der Treibstoff nicht am Boden - wie in einem Benzintank auf der Erde -, sondern verteilt sich an den Tankinnenwänden und anderen Bauteilen. Daher ist eine Vorrichtung notwendig, die den Treibstoff dorthin befördert, wo er gebraucht wird.