Die NASA spielt mit dem Feuer auf der Internationalen Raumstation — buchstäblich.
Seit März 2009 hat das Flame Extinguishment Experiment (FLEX) der Weltraumbehörde mehr als 200 Tests durchgeführt, um besser zu verstehen, wie sich Feuer in der Schwerelosigkeit verhält, was noch nicht gut verstanden ist. Die Forschung könnte zu verbesserten Feuerlöschsystemen an Bord zukünftiger Raumschiffe führen und auch praktische Vorteile hier auf der Erde haben, sagten Wissenschaftler.
„Wir hoffen, ein besseres Wissen über die Tröpfchenverbrennung, einen verbesserten Brandschutz von Raumfahrzeugen und Ideen für eine effizientere Nutzung flüssiger Brennstoffe auf der Erde zu erhalten“, sagte Projektleiter Forman Williams von der University of California, San Diego, in einer Erklärung. „Die Experimente werden verwendet, um numerische Modelle zu verifizieren, die die Tröpfchenverbrennung unter verschiedenen Bedingungen berechnen.“
Feuer ist ein anderes Tier im Raum als auf dem Boden. Wenn Flammen auf der Erde brennen, steigen erhitzte Gase aus dem Feuer auf, ziehen Sauerstoff an und drücken Verbrennungsprodukte heraus. In der Schwerelosigkeit steigen heiße Gase nicht auf. Ein ganz anderer Prozess, molekulare Diffusion genannt, steuert das Flammverhalten.
„Im Weltraum zieht die molekulare Diffusion Sauerstoff zur Flamme und Verbrennungsprodukte mit einer Geschwindigkeit, die 100-mal langsamer ist als die schwimmende Strömung auf der Erde“, sagte Dan Dietrich, FLEX-Projektwissenschaftler am Glenn Research Center der NASA in Ohio.
Weltraumflammen können auch bei einer niedrigeren Temperatur und mit weniger Sauerstoff brennen als Feuer auf der Erde. Infolgedessen muss das Material, das zum Löschen von Weltraumbränden verwendet wird, konzentrierter sein, sagten Forscher.
Um Brände im Weltraum zu untersuchen, zünden die Forscher einen kleinen Tropfen Heptan oder Methanol in einem speziellen Experimentiergestell an Bord der Raumstation an. Während das Tröpfchen brennt, verschlingt es eine kugelförmige Flamme, und Kameras zeichnen den gesamten Prozess auf.
Bisher haben Forscher einige unerwartete Phänomene beobachtet.
„Das bisher Überraschendste, was wir beobachtet haben, ist das fortgesetzte offensichtliche Verbrennen von Heptantröpfchen nach Flammenauslöschung unter bestimmten Bedingungen“, sagte Williams. „Derzeit ist dies völlig ungeklärt.“
Williams erwartet viele weitere interessante Entdeckungen aus dem FLEX-Projekt.
„Es gibt viele derzeit unbekannte Dinge über Verbrennungsprozesse, die darauf warten, durch zukünftige wissenschaftliche Experimente enthüllt zu werden“, sagte er.
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