Brennendes Wasser, schwebendes Feuer und andere atemberaubende Wissenschaft von

Im Oktober explodierte die Rakete Antares nur Sekunden nach ihrem Start von der Wallops Flight Facility in Virginia. Zu seiner Nutzlast gehörten mehrere von Studenten entworfene Experimente sowie Materialien für die laufende Forschung auf der Internationalen Raumstation. Während diese nie ihr Ziel erreichten, laufen auf der ISS viele andere Experimente, bei denen wir die einzigartigen Mikrogravitationsbedingungen der Station nutzen können, um mehr darüber herauszufinden, wie einige sehr irdische Dinge funktionieren – zum Beispiel Feuer, Wasser, Erbsen und menschliche Stimmungen. Hier sind einige der coolsten Experimente aus der aktuellen Forschung im Weltraum:

Feuerbälle

Wenn Sie ein Streichholz anzünden, ist die Flamme, die Sie sehen, vertikal, weil auf der Erde heiße Luft aufsteigt und kühlere Luft abfällt. In der Mikrogravitation bilden Flammen jedoch Kugeln. Beim Flame Extinguishment Experiment (FLEX-2) werden Tröpfchen verschiedener flüssiger Brennstoffe entzündet und in einer kontrollierten Kammer beobachtet. NASA-Astronaut Reid Weissman nannte die flackernden Kreise, die er beobachtete, wie sie durch ihre Testkammer wanderten, als wären sie lebendig, „Feuerqualle“. Wissenschaftler untersuchen diese Kugeln aus brennenden Treibstofftröpfchen, um mehr über die Rußbildung und die Geschwindigkeit, mit der verschiedene Treibstoffe verbrennen, zu erfahren. Dieses Wissen könnte dazu beitragen, effizientere flüssige Treibstoffe für den Einsatz hier auf der Erde herzustellen.

Mäuse impfen

Raumfahrt hat viele Auswirkungen auf den menschlichen Körper, darunter die Unterdrückung des Immunsystems. In einem Experiment wird einer Gruppe von Mäusen auf der ISS ein Tetanus-Impfstoff verabreicht, der das körpereigene Immunsystem auf ähnliche Weise aktiviert wie eine Infektion. Einige Mäuse erhalten auch ein immunstärkendes Serum, um zu sehen, ob es dabei helfen kann, die immunsuppressiven Wirkungen der Raumfahrt zu überwinden. Die Überwachung der Reaktion der Weltraummäuse könnte zu Erkenntnissen führen, die bei der Entwicklung von Impfstoffen und Medikamenten hilfreich sein werden.

Echtes Feuerwasser

ISS-Wissenschaftler experimentieren mit einer Form von Wasser, das Brände nicht löscht, sondern sie entfacht. Es wird „überkritisches Wasser“ genannt und entsteht, wenn Wasser auf extremen Druck komprimiert und auf über 703° Fahrenheit erhitzt wird. Oberhalb dieses Punktes verwandelt sich Wasser in etwas, das weder fest, flüssig noch gasförmig ist, sondern in das, was die NASA als „flüssigkeitsähnliches Gas“ beschreibt. Wenn dieses überkritische Wasser mit organischem Material in Kontakt kommt, entsteht eine Art flammenloses Feuer. Normales Feuer erzeugt einige unangenehme Nebenprodukte (denken Sie an Autoabgase oder Lagerfeuerstellen), aber bei der Verbrennung durch überkritisches Wasser entstehen nur reines Wasser und Kohlendioxid. Die Marine hat bereits damit begonnen, überkritisches Wasser zur Abfallbehandlung auf einem ihrer Schiffe zu verwenden – das könnte erst der Anfang sein.

Gemüse im Weltraum

Besatzungsmitglieder an Bord der ISS erhalten natürlich Lebensmittellieferungen von der Erde, aber wenn Menschen in Zukunft längere Reisen zu Asteroiden oder zum Mars unternehmen, müssten Astronauten ihre eigenen Lebensmittel anbauen. Das Problem ist, dass die Dinge, von denen wir wissen, dass Pflanzen zum Gedeihen brauchen – Wasser, Sonnenlicht, Boden – im Weltraum nicht existieren. In diesem Experiment werden Erbsensprossen in einem Labor auf der Erde zum Keimen gebracht und dann in speziellen Behältern an Bord der ISS gebracht, die es ihnen ermöglichen, in der Schwerelosigkeit zu wachsen. Indem wir die Erbsensprossen verschiedenen Kombinationen aus rotem und blauem LED-Licht aussetzen, können wir sehen, was das beste und schnellste Wachstum bewirkt. Über die Raumfahrt hinaus helfen diese bescheidenen Erbsen Wissenschaftlern dabei, Best Practices für den Gemüseanbau überall dort zu entwickeln, wo es nur wenig Licht, Nährstoffe, Wasser und Platz gibt – auf der Erde und darüber hinaus.

Liebes Tagebuch

Das vielleicht faszinierendste Experiment an Bord der ISS ist auch das am wenigsten hochtechnologische: eine Analyse von Astronautentagebüchern, um mehr über die emotionalen und psychologischen Auswirkungen der langfristigen Isolation und Gefangenschaft zu erfahren, die mit der Raumfahrt einhergehen. Astronaut zu sein mag ein Traumberuf sein, aber das tägliche Leben und Arbeiten im Weltraum ist mit viel Stress und (ironischerweise) nicht viel Platz verbunden. Seit 2003 schreiben verschiedene Besatzungsmitglieder der ISS dreimal pro Woche in persönlichen Tagebüchern, zeichnen ihre Erfahrungen und Reaktionen auf und senden die Einträge zur Analyse an die Erde zurück. Machen Sie sich nicht die Mühe, sie zu finden; Die Tagebucheinträge sind vertraulich. Wenn Sie persönliche Updates von der Raumstation wünschen, müssen Sie diese über Twitter abrufen.

Dieser Artikel wurde ursprünglich am 24. November 2014 veröffentlicht