CCF-Experimentmodul des ZARM auf dem Weg zur Raumstation (German)

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Am 5. April 2010 ist um 12.21 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit (MESZ), das Space Shuttle Discovery vom Launch Pad 39A des Kennedy Space Centers in Cape Canaveral (Florida) erfolgreich zur Internationalen Raumstation ISS gestartet. An Bord befindet sich die Forschungsapparatur des bilateralen Kooperationsprojekts "Capillary Channel Flows" (CCF) der amerikanischen Weltraumbehörde NASA und des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR. Das Experiment wird erst im Laufe des Jahres 2010 durchgeführt und untersucht, wie sich Flüssigkeiten in einer spezifischen geometrischen Anordnung - in kapillaren Kanälen - unter Schwerelosigkeitsbedingungen verhalten. In der Abbildung ist eine Strömung in einem Kapillarkanal mit dreiecksförmigem Querschnitt dargestellt. Die Strömungsrichtung ist von links nach rechts, die freie Oberfläche oben erscheint im Experiment als dunkle Linie.

Abbildung: Experimentelle (links) und numerische (rechts) Untersuchungen von Flüssigkeitsströmung in der Schwerelosigkeit. Die Flüssigkeitsoberfläche wird bei zu hohen Volumenströmungen in den Strömungskanal gezogen und kollabiert.

Diese Frage ist für die technische Auslegung von künftigen Treibstofftanks für Raketenoberstufen und Satelliten von besonderem Interesse. Die NASA hatte Experimentiermöglichkeiten ausgeschrieben, bei denen Wissenschaftler des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) der Universität Bremen, Dr. Michael Dreyer, und der Portland State University (USA), Prof. Mark Weislogel, für ihre Vorschläge den Zuschlag erhalten hatten.

Das DLR-Raumfahrt-Management förderte die wissenschaftlichen Arbeiten des ZARM sowie die Entwicklung und den Bau der Forschungsapparatur CCF durch die deutsche und europäische Raumfahrtindustrie (Astrium) mit Geldern des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (FKZ 50 WM 0845). Die NASA ist im Wesentlichen für den Transport der Apparatur zur ISS, deren dortigen Betrieb und das Astronautentraining verantwortlich. Die deutsche Seite stellt die Apparatur für den Bordeinsatz sowie ein Ingenieur- und ein Trainingsmodell zur Verfügung. Das Flugmodell wird in der "Microgravity Science Glovebox" (MSG) der NASA im Columbus-Modul der ISS installiert.

Weitere Informationen finden sich auf der Website http://www.zarm.uni-bremen.de/fluid-dynamics/multiphase-flow/research-areas/isothermal-capillary-flows/capillary-channel-flows/ccf-on-iss/. Information können auch beim Projektleiter am ZARM, Privatdozent Dr.-Ing. Michael Dreyer, Tel. +49 421 2184038, michael.dreyer@zarm.uni-bremen.de eingeholt werden.