Seit dem 21. Juni 2013 wird auf der ISS ein Strömungsexperiment betrieben. Ursprünglich für den einmaligen Betrieb konzipiert, ist es nun wieder aufgenommen worden. Dies feiert das Wissenschaftsteam um Professor Michael Dreyer vom Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) an der Universität Bremen als einen technologischen Meilenstein.

Das NASA-Angebot, den Versuchsaufbau von 2011 für ein zweites Mal zu nutzen, stieß beim ZARM-Team auf großes Interesse. Die Wissenschaftler können so weitere wertvolle Ergebnisse erhalten, ohne die erheblichen zeitlichen und finanziellen Investitionen für den Transport zur Raumstation aufwenden zu müssen. Das Team kann bereits auf umfangreiche Erfahrungen in der Überwachung und Steuerung von Versuchen auf der ISS vorweisen. Jetzt gab es ungewohnte Herausforderungen. 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.

Dass hierbei auch 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 zur Gewinnung von Datenmaterial. Der große Gewinn durch die ungeplante Wiederverwendung besteht unter anderem darin, dass die bei der erfolgreichen Reaktivierung gewonnenen Erkenntnisse dokumentiert und damit bei der Konzeption zukünftiger Zwei-Phasen-Versuchsaufbauten berücksichtigt werden können.

Das Experiment

Da die aktuellen Experimentdaten die Ergebnisse von 2011 exakt bestätigen, ist nachgewiesen, 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. „Extra science“ nennt die NASA diese Forschung außerhalb des regulären Stundenplans. Die erwarteten Ergebnisse sind daher auch der Grund, warum die Reaktivierung so vehement von der NASA vorangetrieben wurde. Sowohl die amerikanische als auch die deutsche Raumfahrtagentur erhoffen sich wichtige Erkenntnisse für die weitere Erforschung des Weltraums.

INFOBOX:
Das Projekt wird in internationaler Zusammenarbeit von der NASA und dem DLR (Raumfahrtmanagement) gefördert. Die durchführenden Wissenschaftler sind Prof.Dr. Mark Weislogel von der Portland State University in Oregon, USA und Prof.Dr. Michael Dreyer vom ZARM, Arbeitsbereich Strömungsmechanik und Mehrphasenströmungen.

ZARM Website:
ZARM-Pressemitteilung vom CCF-Experiment 2011

http://www.zarm.uni-bremen.de/top/fuer-die-presse/press-releases/pressemitteilungen/article/second-series-of-experiments-on-the-international-space-station-iss.html?cHash=29a125e4b0cf69b6ccb771b1db522d06&rewrite=top-menu%2Ffor-media%2Fpress-releases%2Fpress-releases%2Farticle%2Fsecond-series-of-experiments-on-the-international-space-station-iss.html&L=1http://www.zarm.uni-bremen.de/fluid-dynamics/multiphase-flow/projects/capillary-channel-flows.html?L=1

NASA Websites:
http://microgravity.grc.nasa.gov/SOPO/ICHO/IRP/MSG/CCF/

http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/303.html

Neueste Publikation:
Canfield, P. J., Bronowicki, P. M., Chen, Y., Kiewidt, L., Grah, A., Klatte, J., Jenson, R., Blackmore, W., Weislogel, M. M., Dreyer, M. E.: The capillary channel flow experiments on the International Space Station: experiment set-up and first results, Exp. Fluids 54 (1519), 1-14 (2013)

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