RAUMSTATION 2020 
 

Industriewissenschaftslabor

Funktion:

Durchführung indutrieller Produktionsprozesse

Vielleicht fragst Du Dich, warum eine Raumstation ein Industrielabor an Bord hat. Der Hauptgrund ist schwerelose Umgebung auf der Raumstation. Ein großer Teil der Forschung wurde und wird weiterhin an Bord von Raumfähren im Orbit durchgeführt werden. Werkstoffkunde ist ein wichtiges Rüstzeug für die Industrie und kann alles mögliche beinhalten, von der Produktion ungewöhnlicher Metalllegierungen bis zu hauchdünen Polymeren. Es ist möglich, perfekte Kristalle für Elektronikprodukte wachsen zu lassen sowie die Herstellung perfekter Kugeln aus vielen Materialien. Tatsächlich ist das Industrielabor unserer Raumstation die produktivste und profitabelste Nutzungsart. Wie Du siehst, könen wir viele Materialien und Produkte herstellen, die auf der Erde nicht möglich sind Dies ist nur aufgrund der Bedingungen der Mikrogravität möglich, die Du vielleicht besser als Null-Schwerkraft oder Schwerelosigkeit kennst.

Bild: Skylab 4-Mission – Das Innere der Orbital-Werkstatt (c) Image: NASA

Der andere wichtige Unterschied zwischen Erde und Weltraum ist das Vakuum, der luftleere Raum. Ausserhalb des Raumfahrzeugs ist fast keine Luft. Es ist eines der besten Arten, wie ein Vakuum erreicht werden kann. Viele Industrieprozesse funktionieren im luftleeren Raum sehr gut, die Verhüttung einiger Metalle beispielsweise.

Die Schwerkraft auf der Erde hat tiefgreifende Effekte auf die Produktion von Materialien, es beeinflusst die Art, wie Atomstrukturen sich bilden (zum Beispiel, wenn zwei Metalle erhitzt und verbunden werden, um eine Legierung zu bilden). Ohne den Einfluss der Schwerkraft kann man die winzigen Fehler in einer Legierung, die zum Bruch führen können, vermeiden. Dies ist nicht neu. Vor mehr als zweihundert Jahren fand man heraus, dass man bessere Musketenkugeln gießen konnte, senn man das flüssige Blei von einem 30 m hohen Turm herunterwarf, so dass das Blei im freien Fall abkühlte und fast perfekt runde Bälle entstanden.

Jedes neue Material, das im All produziert wird, ist nicht länger dem Einfluss von Auftrieb, Ablagerungsbildung und hydrostatischem Druck ausgesetzt. Auch Fließbewegungen und Transportphänomene können studiert und besser verstandenen werden, ohne das sie durch den Einfluss der Schwerkraft dominiert sind.

Projekt

Einfache Demonstrationen der Mikrogravität sind leicht zu zeigen. Nimm eine Plastikflasche und bohr ein paar Löcher hinein. Tu es ins Waschbecken oder geh nach draußen und füll es mit Wasser. Was passiert?

Ja! Es leckt.

Nun geh irgendwohin, wo Du die Flasche SICHER einige Meter fallenlassen kannst, und fülle sie erneut. Lass sie fallen und beobachte, was mit den undichten Stellen passiert.

Du beobachtest die Flasche und das Wasser under schwerelosen (mikrogravitären) Bedingungen, während sie fällt.

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