Wie verhält sich Feuer in der Schwerelosigkeit – und was bedeutet das für künftige Raumfahrtmissionen im Orbit um die Erde, zum Mond oder sogar Mars? Ein Forschungsteam des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) an der Universität Bremen und der Gifu University in Japan, in Kooperation mit der japanischen Raumfahrtagentur JAXA und der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR, geht genau diesen Fragen nach. Mit einer aufwändigen Experimentreihe an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) untersuchen die Wissenschaftler:innen die Flammbarkeit von Materialien unter reduzierter Schwerkraft und unterschiedlichen atmosphärischen Bedingungen. Die Experimentdaten sollen helfen, die Brandausbreitung in Mikrogravitation besser zu verstehen und so die Sicherheit von Astronaut:innen zu verbessern. Eine Pressemitteilung des ZARM.
Quelle: ZARM. 18. August 2025.
Bild: JAXA
29. April 2025 – In insgesamt 16 Versuchen wird zurzeit auf der ISS untersucht, wie sich ein Feuer entlang unterschiedlich strukturierter Materialproben in Schwerelosigkeit ausbreitet. Die Forschenden sind insbesondere an der Ausbreitung der Flammen in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration in der Umgebungsluft interessiert – und das hat einen ganz pragmatischen Grund. Für geplante astronautische Raumfahrtmissionen ist vorgesehen, den Luftdruck an Bord zu senken. Das hat zwei Vorteile: Außeneinsätze (EVAs) lassen sich schneller vorbereiten und Raumfahrzeuge können mit geringerer Masse gebaut werden – was Kosten und Treibstoff spart. Bei geringerem Druck muss jedoch der Sauerstoffanteil in der Atemluft steigen, damit die Astronaut:innen noch genug Sauerstoff aufnehmen können – von derzeit etwa 21 % auf bis zu 35 %. Und genau das erhöht das Brandrisiko erheblich.
Bild: JAXA
Unter erhöhter Sauerstoffkonzentration können selbst Materialien, die unter irdischen Umständen als nicht brennbar gelten, in der Schwerelosigkeit Feuer fangen. Hinzu kommt, dass sich Brände deutlich schneller ausbreiten. Diese Erkenntnisse haben die Forschenden bereits durch Schwerelosigkeitsexperimente im Fallturm Bremen gewonnen. Die aktuell laufenden Versuche auf der ISS liefern nun weitere aufschlussreiche und vor allem realitätsnahe Daten, um die Mechanismen der Flammenausbreitung besser zu verstehen und darauf aufbauend Methoden zu entwickeln, um Brände verhindern zu können. Im Vergleich zum Fallturm bietet die ISS deutlich längere Versuchszeiten, sodass dickere Materialproben untersucht werden können. „Die Erkenntnisse aus diesen Experimenten sind essenziell, um das Risiko zukünftiger Raumflüge realistisch bewerten zu können“, sagt Projektleiter Florian Meyer.
Das Projekt wird gefördert durch die deutsche Raumfahrtagentur im DLR (FKZ: 50WM2456).
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