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Feuer im All: In der Schwerelosigkeit zeigt es ein völlig neues Gesicht

In der Schwerelosigkeit in einer Raumstation verhält sich Feuer ganz anders als auf der Erde.
In der Schwerelosigkeit in einer Raumstation verhält sich Feuer ganz anders als auf der Erde.
Foto: raspirator, Schmidsi [M] via Canva.com
Artikel von: Regina Singer
Eine Kerze in einer Raumstation auspusten? Das ist keine gute Idee. Denn Feuer reagiert in der Schwerelosigkeit vollkommen anders als auf der Erde.

Auf der Erde kannst du eine Kerze erlöschen lassen, indem du sie einfach auspustest. Auf der Raumstation ist genau das aber keine gute Idee. Denn in der Schwerelosigkeit verhält sich Feuer völlig anders.

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Was ist Schwerelosigkeit?

  • Die Schwerkraft hält uns auf dem Boden der Erde
  • Die Schwerkraft wird schwächer, je weiter wir uns von der Erde entfernen (Newtons Gravitationsgesetz)
  • Schwerelosigkeit ist ein Zustand, indem die Auswirkungen der Schwerkraft nicht direkt gespürt werden
  • Es ist also ein Zustand, in dem ein Körper keine Kraftwirkung spürt

In der Raumstation eine Kerze auspusten? Bitte nicht

Bricht in der Schwerelosigkeit ein Feuer aus, dann breiten sich die Flammen entgegen dem Luftstrom aus. Würde eine Person also in einer Raumstation auf eine brennende Kerze pusten, so würde ihr die Flamme entgegenkommen. Das ist völlig anders, als wir es gewohnt sind. Um dafür gewappnet zu sein, falls einmal Feuer im All ausbrechen sollte, wird Feuer immer wieder in der Schwerelosigkeit untersucht.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den USA, Europa, Russland und Japan unternahmen ein Experiment, um zu verstehen, wie sich Feuer in einem Raumfahrzeug mit astronautischer Crew verhält.

"In der Schwerelosigkeit breitete sich die Flamme rasch aus, indem sie der Luftströmung entgegen kam – ein Prozess, der unter 'normalen' Gravitationsbedingungen so kaum stattfände", erklärt Christian Eigenbrod vom Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) der Universität Bremen.

Warum breitet sich die Flamme anders auf, als auf der Erde?

In der Schwerelosigkeit steigt erhitzte Luft nicht nach oben auf. Die Gase bleiben also in den Flammen geschichtet und vermischen sich nicht. Nur dort, wo Flammen vom Luftstrom getroffen werden, bekommen sie frischen Sauerstoff. Daher breitet sich das Feuer entgegen der Luftströmung am aktivsten aus.

Außerdem schirmt die Flamme den ausgasenden Bereich gegen Luftzutritt ab. Auf diese Weise kann sich das ruhende Gas nicht entzünden. Stattdessen wird unter der Flammenfront ein unverbranntes Rauchgas produziert, das sehr brennbar ist. "Das bedeutet weiterhin, dass die kleinste Störung der Schichtung, die dieses heiße, unverbrannte Rauchgas mit Sauerstoff versorgen würde, zu dramatischen Verpuffungen führt. [..] Hier bildet sich unter der Decke ebenfalls eine Schicht heißer brennbarer Gase und durch das Öffnen einer Tür oder das Bersten eines Fensters kann neuer Sauerstoff eingemischt und eine Verpuffung ausgelöst werden", heißt es.

Darum ist Feuer im All so gefährlich

Bricht ein Feuer in einer Raumstation wie der ISS aus, dann kann das sehr gefährlich werden. Bewegt sich ein Astronaut oder eine Astronautin in der Nähe der Flamme, so kann dies Luftströme erzeugen, wodurch die Flammen erst aufgeheizt werden. Im schlimmsten Fall kann das Feuer in der Schwerelosigkeit einem Crew-Mitglied entgegenkommen. "Bei der Auswahl der Feuerlöschtechnik wird man also ganz anders abwägen müssen, ob ein aktives Eingreifen überhaupt sinnvoll sein kann", so die Forschenden.

Bereits in der Vergangenheit kreierte die NASA-Crew schwerelose Feuerbälle im All. Nicht nur Feuer verhält sich anders in der Schwerelosigkeit. Offenbar verändert ein längerer Aufenthalt in einer Raumstation das Gehirn.

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