Anzeige
 Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Raumfahrt : Artikel [ Druckansicht ]

 
SICHERHEIT
Erhöhte Brandgefahr auf dem Weg zum Mars?
Redaktion / idw / Pressemitteilung des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation der Universität Bremen
astronews.com
17. Juli 2024

Ein Brand an Bord eines Raumfahrzeugs ist für die Besatzung ein Horrorszenario: Eine brennende Raumstation oder ein Raumschiff auf dem Weg zum Mars lässt sich nicht einfach verlassen. In Bremen erforscht man daher schon seit Jahren, wie sich Brände in der Schwerelosigkeit und unter anderen atmosphärischen Bedingungen ausbreiten. Kleine Änderungen können dabei große Folgen haben.

Feuer

Eine entzündete Plexiglasfolie in Schwerelosigkeit während eines Fallturmexperiments (Links: Seitenansicht; rechts Frontansicht). Foto: Florian Meyer,  ZARM, Universität Bremen [Großansicht]

Ein Forschungsteam des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) der Universität Bremen hat in einer aktuellen Studie die Brandgefahr auf Raumfahrzeugen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass sich Brände bei geplanten Explorationsmissionen, wie beispielsweise einem Flug zum Mars, deutlich schneller ausbreiten könnten als auf der internationalen Raumstation ISS. Der Grund ist die geplante Umstellung auf einen niedrigeren Umgebungsdruck an Bord von Raumfahrzeugen.

"Ein Brand an Bord eines Raumfahrzeugs ist eines der gefährlichsten Szenarien in der Raumfahrt", erklärt Dr. Florian Meyer, Leiter der Forschungsgruppe "Verbrennungstechnologie" am ZARM. "Es gibt kaum Möglichkeiten, sich in Sicherheit zu bringen oder von Bord zu fliehen. Daher ist es entscheidend, das Verhalten von Bränden unter diesen speziellen Bedingungen zu verstehen."

Bereits seit 2016 führt das ZARM-Forschungsteam Experimente zur Ausbreitung von Bränden in der Schwerelosigkeit durch. Die Umgebungsbedingungen entsprechen in etwa denen auf der ISS – mit einem Sauerstoffanteil in der Atemluft und einem Umgebungsdruck ähnlich wie auf der Erde, sowie einer erzwungenen Luftzirkulation. Diese früheren Experimente haben gezeigt, dass sich Flammen in der Schwerelosigkeit völlig anders verhalten als auf der Erde. Ein Feuer brennt mit kleinerer Flamme und breitet sich langsamer aus, wodurch es lange Zeit unbemerkt bleiben kann. Es brennt allerdings heißer und kann dadurch auch Materialien entzünden, die auf der Erde prinzipiell nicht brennbar sind. Zudem können aufgrund von unvollständiger Verbrennung mehr giftige Gase entstehen.

Anzeige

Für zukünftige Raumfahrtmissionen plant man derzeit mit veränderten atmosphärischen Rahmenbedingungen. Die Crew soll einem niedrigeren Druck ausgesetzt werden. Dies bietet zwei entscheidende Vorteile: Die Astronautinnen und Astronauten können sich schneller auf einen Außeneinsatz vorbereiten und das Raumfahrzeug kann leichter, also mit weniger Masse gebaut werden, was Treibstoff spart. Der Nachteil: Bei niedrigerem Druck benötigt die Crew einen höheren Sauerstoffanteil in der Atemluft – und das kann im Brandfall gefährliche Auswirkungen haben.

Dass auch die Geschwindigkeit der Luftströmung einen starken Einfluss auf die Ausbreitung von Feuer hat, kennen wir aus verschiedensten Alltagssituationen, vom Anzünden der Grillkohle bis zur Bekämpfung von Waldbränden. Die aktuelle Experimentreihe, die der Studie zugrunde liegt, wurde unter Schwerelosigkeitsbedingungen im Fallturm Bremen durchgeführt. Meyer und sein Team haben die Flammenausbreitung nach dem Anzünden von Plexiglasfolien beobachtet und untersucht, wie das Feuer reagiert, wenn man jeweils einen der drei Aspekte Luftdruck, Sauerstoffanteil und Strömungsgeschwindigkeit stufenweise verändert.

Die Ergebnisse der Experimentreihe sind eindeutig: Obwohl der niedrigere Druck abmildernd wirkt, überwiegen die brandbeschleunigenden Effekte des erhöhten Sauerstoffgehalts der Luft. Eine Anhebung des Sauerstoffanteils von 21 Prozent (wie auf der ISS) auf die geplanten 35 Prozent bei zukünftigen Raumfahrtmissionen führt dazu, dass sich ein Feuer dreimal schneller ausbreitet. Das bedeutet einen enormen Anstieg des Brandrisikos. "Unsere Ergebnisse zeigen kritische Faktoren auf, die bei der Entwicklung von Brandschutzprotokollen für astronautische Raumfahrtmissionen berücksichtigt werden müssen", unterstreicht Meyer. "Wenn wir verstehen, wie sich Flammen unter verschiedenen atmosphärischen Bedingungen ausbreiten, können wir das Brandrisiko mindern und die Sicherheit der Astronauten verbessern."

Über die Ergebnisse berichtet das Team in einem Fachartikel, der in den Proceedings of the Combustion Institute erschienen ist.

Forum
Erhöhte Brandgefahr auf dem Weg zum Mars? Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
SAFFIRE: Feurige Experimente an Bord eines Raumfrachters - 22. Februar 2021
ATV: Feuriges Experiment im All geplant - 23. Januar 2012
Links im WWW
Ries, H.-C., Eigenbrod, C. & Meyer, F. (2024): Effect of oxygen concentration, pressure, and opposed flow velocity on the flame spread along thin PMMA sheets, Proceedings of the Combustion Institute, 40, 105358
Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation der Universität Bremen
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
 
Anzeige
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung | Cookie-Einstellungen
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2023. Alle Rechte vorbehalten.  W3C
Diese Website wird auf einem Server in der EU gehostet.

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2020
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: https://www.astronews.com:443/news/artikel/2024/07