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12.08.2019

Kochender Schuhkarton auf der ISS

Siedeexperiment Rubi läuft im All

Darmsatdt - Forschende der TU Darmstadt haben gemeinsam mit europäischen, russischen, US-amerikanischen und japanischen Partnern ein Siedeexperiment für die Internationale Raumstation (ISS) entwickelt. Mittlerweile ist der Versuch, dessen Aufbau auf die Größe eines Schuhkartons verkleinert wurde, auf der Raumstation angekommen. Nun startet das Experiment. Die Daten sollen genutzt werden, um genauere Modelle von Wärmetransportvorgängen zu entwickeln.

Die Hardware des Experiments Rubi (Reference Multiscale Boiling Investigation) hat sich am 26. Juli um genau 00:01 Uhr MESZ auf den Weg zur Internationalen Raumstation gemacht. Der Start der Falcon9-Rakete mit der Dragon-Raumsonde von Cape Canaveral im US-amerikanischen Bundesstaat Florida verlief sehr gut. Auch das Andocken der Raumsonde Dragon an die ISS war erfolgreich. Heute soll das Experiment nun in das Fluid Science Labaratory (FSL) eingebaut werden. Nach Abschluss einiger technischer Tests geht dann der Messbetrieb los, der sechs Monate lang laufen soll.

Worum geht es bei Rubi?

Siedeblasen auf der Erde wachsen schnell und steigen schnell auf. Das ist zum Beispiel zu beobachten, bevor die Spaghetti in den Kochtopf wandern. In Schwerelosigkeit läuft das Sieden wie in Zeitlupe ab und die Bläschen sind wesentlich größer – ideale Bedingungen um den Phasenübergang – Flüssigkeit wird zu Dampf – wissenschaftlich unter die Lupe zu nehmen.

Beim Experiment Rubi (Reference Multiscale Boiling Investigation), das von Professor Peter Stephan, Fachbereich Maschinenbau, Institut für Technische Thermodynamikkoordiniert wird, wird im Raumlabor Columbus der ISS ein Kältemittel erhitzt, um den scheinbar simplen Vorgang besser zu verstehen. Untergebracht in einem etwa schuhkartongroßen Kasten befindet sich ein Laser, der eine Oberfläche erhitzen und eine Dampfblase auslösen wird. Keimung und Wachstum der Blase werden von ebenfalls integrierten Infrarot- und Hochgeschwindigkeitskameras erfasst. Die Wissenschaftler erhoffen sich dadurch genauere Einblicke in die beim Phasenwechsel auftretenden physikalischen Phänomene.

Die hochauflösende Untersuchung des Phasenübergangs auf der Mikro- bis hin zur Makroskala ist Voraussetzung, um genauere Modelle für Wärmetransportprozesse zu entwickeln. Anhand der Modelle könnten Produkte entwickelt werden, die gleichzeitig kompakter gebaut werden und die in ihnen entstehende Wärme effizienter abgeben können. Beispiele sind Wärmeregelungssysteme von Satelliten und anderen Raumfahrzeugen. Solche technologischen Verbesserungen des Wärmetransports können zu mehr Energieeffizienz auch auf der Erde, etwa bei Computern und Rechenzentren, beitragen.

Fachgebiet Technische Thermodynamik / bjb

 

Quelle: Pressemitteilung der TU Darmstadt

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