Von wegen Null Schwerkraft: Vibrationen können Experimente im All beeinflussen - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

Von wegen Null Schwerkraft: Vibrationen können Experimente im All beeinflussen

Mit dem nächsten Start des Space Shuttle Columbia werden nicht nur Astronauten, sondern auch mehr als achtzig wissenschaftliche Experimente ins Weltall fliegen. Die Forscher wollen dort unter anderem die Dynamik von Verbrennungsvorgängen in extrem schwachen Gravitationsfeldern untersuchen. Um diese Experimente mit einer hohen Genauigkeit durchführen zu können, werden die Einflüsse unvermeidlicher Vibrationen von speziell entwickelten Beschleunigungsmessern festgehalten, berichtet die amerikanische Raumfahrtagentur Nasa.

Die Bewegungen von Astronauten, das Surren von Vakuumpumpen und Ventilatoren ? alle diese Vorgänge erzeugen Vibrationen und können somit die Experimentieraufbauten des Space Shuttles oder der Internationalen Raumstation ISS stören. Die durch diese Schwingungen ausgelösten Beschleunigungen können dabei bis zu einem Tausendstel der durch die Schwerkraft der Erde verursachten Erdbeschleunigung ausmachen.

Um derartige Störungen genau zu untersuchen, haben Wissenschaftler vom Glenn Forschungszentrum der Nasa hochsensible Beschleunigungsmesser entwickelt, die Beschleunigungen von nur einem „Mikro-g“ wahrnehmen können – dem Millionstel Teil der Erdbeschleunigung an der Erdoberfläche.

Die seit mehr als zehn Jahren entwickelten Sensoren beruhen im Prinzip auf nicht viel mehr als Pendeln und Federn, die durch die kleinen Beschleunigungen zu Schwingungen angeregt werden. Die Stärke der während der Durchführung eines Experiments auftretenden Vibrationen wird zur Erde gefunkt, so dass die erzielten Messdaten später mit den Schwingungskurven verglichen werden können. Die Forscher sind somit in der Lage, herauszufinden, ob ihre Daten durch die Vibrationen verfälscht worden sind.

Eine Klasse von Experimenten, bei der die Einflüsse von Vibrationen besonders störend wirken können, sind Verbrennungsvorgänge. Unter Mikrogravitationsbedingungen haben Flammen nämlich nicht die übliche Tropfenform, sondern vielmehr die eines kleinen Feuerballs, der frei im Raum umhertanzt. Derartige Bälle brennen unter einem nur minimalen Brennstoffverbrauch, und somit ist ihre Erforschung auch im Hinblick auf die Entwicklung von energiearmen Motoren von Bedeutung.

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Stefan Maier
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