Heute, am 9. September 2024, hat ein Team von fünf Wissenschaftlern der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) die Vorbereitungen für ihre 12. Parabelflugkampagne in Frankreich aufgenommen. In einer Woche wird das Team nach einem langen Transport von Cottbus nach Bordeaux ihr Experiment auf dem A310 ZERO-G der französischen Firma Novespace durchführen. Diese Kampagne ist von besonderer Bedeutung, da sie zahlreiche Projekte für die Forschung im freien Fall umfasst.
Die Forschungsarbeiten werden vom Team um Prof. Dr.-Ing. Christoph Egbers und Dr. Vasyl Motuz leitet. Zusammen mit anderen Mitgliedern des Teams werden sie vom 17. bis 19. September Tests mit dem Zylinderspalt-Experiment durchführen. Dabei stehen thermoelektrische Konvektionen unter den außergewöhnlichen Bedingungen der Schwerelosigkeit im Fokus. „Jeder Flug ist eine neue Herausforderung“, betont Prof. Egbers, während er die Vorbereitungen beschreibt, die etwa ein halbes Jahr in Anspruch nehmen. „Die Anspannung steigt kurz vor dem Abflug nach Frankreich enorm.“
Details zum Experiment
Die Komplexität der Experimente erfordert sorgfältige Planung und ebenso viel Präzision. Das Experiment beinhaltet zwei Geometrien: eine Plattenspaltgeometrie und eine Zylinderspaltgeometrie, beides gefüllt mit einem elektrisch nichtleitenden Fluid. Das innere Rohr wird beheizt, während das äußere gekühlt wird. Durch diese Temperaturdifferenz entstehen spezielle Strömungen, die unter normalen Bedingungen nicht oder nur begrenzt auftreten würden.
Das Team setzt seine langjährige Erfahrung aus über 14 Jahren Forschung auch in enger Zusammenarbeit mit französischen Kollegen fort. Dr. Antoine Meyer von der Universität Le Havre wird ebenfalls Teil des Teams sein und bringt wertvolle Perspektiven aus seiner praktischen Erfahrung ein. Die wissenschaftlichen Untersuchungen während der Parabelflüge sind so konzipiert, dass sie unter Mikrogravitationsbedingungen durchgeführt werden, was bedeutet, dass die klassischen Gesetze der Physik in gewissem Maße außer Kraft gesetzt sind.
Die Parabelflugkampagnen ermöglichen es den Wissenschaftlern, im Zeitrahmen von etwa 22 Sekunden Schwerelosigkeit zu experimentieren, was für präzise Messungen und Beobachtungen unerlässlich ist. Diese Flüge erfolgen als spezielle Manöver, die eine parabelförmige Flugbahn nachzeichnen, um den Effekt der Schwerelosigkeit zu erzeugen. Dies ist nicht nur ein spannendes, sondern auch extrem filigranes Unterfangen, wer sich mit der Thematik beschäftigt, weiß um die Herausforderungen, die damit verbunden sind.
Dabei wird die Kraft der Schwerkraft durch die Auftriebe, die durch Temperaturunterschiede in den Flüssigkeiten entstehen, beeinflusst. Diese dynamischen Effekte sollen wichtige Erkenntnisse über Wärme- und Stofftransportmechanismen liefern, die für zukünftige Technologien, wie beispielsweise in der Satellitentechnologie, von Bedeutung sind.
Ein besonderes Augenmerk liegt auf der dielektrophoretisch induzierten Konvektion (DEPIK), bei der unter dem Einfluss elektrischer Felder Strömungen erzeugt werden, die unter normalen Bedingungen nicht entstehen. Das Experiment zielt darauf ab, die Daten so genau wie möglich zu sammeln, um aufschlussreiche Informationen für die Entwicklung moderner Wärmetauscher zu gewinnen.
Das hochkomplexe Equipment wird in einer spezialisierten Metalltruhe transportiert, um es vor Erschütterungen zu schützen. Für die Durchführung ist äußerste Sorgfalt und Sicherheit geboten, da die Forscher mit Lasern und Hochspannung arbeiten müssen. Diese Sicherheitsvorkehrungen sind nicht nur für den Erfolg des Experiments entscheidend, sondern auch für die Sicherheit des gesamten Teams.
Die Parabelflugkampagnen sind Teil der Bemühungen der Deutschen Raumfahrtagentur. Sie finden ein- bis zweimal jährlich statt und bestehen regelmäßig aus drei Tagen mit mehreren Flügen, die es ermöglichen, verschiedene Experimente durchzuführen. Diese Flüge sind allgemein als sehr wichtig für wissenschaftliche Fortschritte anerkannt und tragen zur Weiterentwicklung der Technologien im Bereich Luft- und Raumfahrt bei.
Die Durchführung dieser anspruchsvollen Experimente demonstriert die Innovationskraft und das Engagement des Teams aus Cottbus. Mit einem klaren Plan in der Tasche und der Entschlossenheit, neue wissenschaftliche Erkenntnisse zu gewinnen, schauen die Wissenschaftler gespannt auf die bevorstehenden Flüge und die wertvollen Daten, die sie dabei sammeln werden. Weitere Informationen zum Thema finden sich in entsprechenden Berichten auf nachrichten.idw-online.de.