Ein typischer Aufenthalt an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) dauert etwa sechs Monate. Aber womit verbringen die Besatzungsmitglieder diese Zeit dort oben im All? Ein Großteil ihres Tageswerks besteht in der Durchführung von Experimenten, die einen praktischen Nutzen für das Leben auf der Erde haben könnten.
Die ISS ist die größte und modernste Werkstatt, die je im Weltraum schwebte. Mithilfe der speziell ausgestatteten ISS-Module, wie etwa des ESA-Labormoduls Columbus, können die Wissenschaftler Untersuchungen zu verschiedensten Themen in einer ganz besonderen Umgebung anstellen, in der alles schwerelos ist. Auf der Erde unterliegt alles, was wir tun, der starken Wirkung der Schwerkraft. Wenn diese Wirkung aber wegfällt, passieren einige sehr merkwürdige Dinge.
Für uns ist es normal, dass eine Kerzenflamme eine kegelförmige Form hat. Die nach oben hin zugespitzte Flamme entsteht durch das Aufsteigen der Gase, die leichter sind als die sie umgebende kühlere Luft. Die kühle Luft wird in den Fuß des Kerzendochts gesogen und liefert Sauerstoff, der das Kerzenwachs am Brennen hält. In der Schwerelosigkeit ist das heiße Gas jedoch nicht leichter als die kühlere Luft und es steigt deshalb nicht auf. Das Ergebnis ist eine kleine, nahezu unsichtbare, runde Flamme. Der eigentliche Brandvorgang findet nur an der Oberfläche der Flamme statt, wo sich das Brennmaterial aus dem Kerzenwachs mit dem Sauerstoff der Umgebungsluft vermischen kann.
Indem sie untersuchen, wie Dinge in der Schwerelosigkeit brennen, können die Wissenschaftler eine Menge lernen. Diese Kenntnisse fließen dann zum Beispiel in die Konstruktion neuer Auto- oder Flugzeugmotoren ein, die weniger Kraftstoff verbrauchen und umweltfreundlicher sind.
Ein weiteres interessantes Forschungsgebiet betrifft das Vermischen von Flüssigkeiten. Viele der im Alltag verwendeten Metalle sind Legierungen – Mischungen aus zwei oder mehr Metallen. Legierungen entstehen, indem die Metalle geschmolzen werden, sodass sie sich miteinander vermischen. Auf der Erde beeinflusst die Schwerkraft die Art und Weise, wie sich die verschiedenen flüssigen Metalle verbinden, stark, doch im Weltraum ist das Vermischen wesentlich einfacher. Experimente unter Schwerelosigkeit liefern uns wertvolle Erkenntnisse über diesen Prozess, sodass auf der Erde bessere Legierungen hergestellt werden können.
