Strömungsforschung unter Schwerelosigkeit
Erprobung neuer Messtechniken zur Strömungs-Visualisierung.
Die zwölfte Parabelflugkampagne mit thermoelektrischen Experimenten der BTU Cottbus-Senftenberg startet unter Pandemie-Bedingungen: Vom 31. August bis zum 11. September führt das Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt die wissenschaftliche Parabelflugkampagne durch. Dazu werden die Wissenschaftler Martin Meier und Peter Szabo gemeinsam mit ihren Kollegen Antoine Meyer und Elhadj B. Barry aus Frankreich nach Bordeaux reisen. Die Parabelflugexperimente werden im Rahmen des Projekts TEKUS – Thermoelektrische Konvektion unter Schwerelosigkeit – zur Vorbereitung von experimentellen Untersuchungen in einem Forschungsraketenflug durchgeführt.
Die Teilnahme an einer Parabelflugkampagne im Pandemie-Herbst 2020 bedeutet, dass von den Organisatoren der Kampagne und der Betreiberfirma des Zero-G-Flugzeugs Novespace besondere Maßnahmen zur Verringerung und Vermeidung der Ansteckungsgefahr getroffen werden mussten, die von allen Beteiligten diszipliniert einzuhalten sind. Das heißt für die Teilnehmer zum Beispiel auch, dass ein COVID-19-Test vor Beginn der Kampagne Pflicht ist oder dass der Zugang zu den Arbeitsräumen und zum Flugzeug in der Vorbereitungs- und in der Flugwoche zeitlich begrenzt und streng reglementiert ist.
Für die Wissenschaftler bedeutet das auch, dass der freundschaftliche wissenschaftliche Austausch mit Fachkollegen nicht in gewohnter Weise stattfinden kann. Eine der härtesten Einschnitte für die Parabelflieger ist, dass die Freiflugzone diesmal nicht installiert wird. Das ist ein durch ein Fangnetz geschützter Bereich, in dem sich ein bis zwei Personen während der Schwerelosigkeitsphasen frei bewegen dürfen und nicht wie sonst über ein Band gesichert sind. Dadurch fällt eine besondere Möglichkeit, die Schwerelosigkeit zu erleben, leider weg.
„Die Durchführung der Experimente ist dadurch jedoch nicht beeinträchtigt“, unterstreicht Meier. „Wir gehen davon aus, dass uns diese einzigartige Möglichkeit, unsere Untersuchungen unter Bedingungen nahe der Schwerelosigkeit durchzuführen, wichtige Ergebnisse für unsere Forschungen liefert.“ Ziel ist es, mit einer Teilnahme an der TEXUS-Kampagne 57 im Jahr 2021 noch einen Schritt weiter zu gehen. Anders als bei den Flugzeug-Parabelflügen wird es möglich sein, während eines Fluges unter Schwerelosigkeitsbedingungen mit einer sechs Minuten dauernden Mikrogravitationsphase Strömungsexperimente in annähernder Schwerelosigkeit in einem etwa vierzehnfach längeren Zeitraum vornehmen. Damit können die Forscher eine deutliche Steigerung der Qualität der Versuchsergebnisse erreichen.
Die aktuelle Parabelflugkampagne ist – ähnlich wie die vorherige im Herbst 2019 - zur Erprobung einer neuartigen Kombination von zwei Messtechniken zur Strömungsvisualisierung und neuer Komponenten für den Aufbau des TEXUS-Experiments, sowie der Untersuchung der thermoelektrischen Strömung im horizontalen – statt vertikalen – Zylinderspalt vorgesehen. In den bisher durchgeführten Parabelflugexperimenten hat sich gezeigt, dass mit Hilfe des dielektrophoretischen Effekts bestimmte Strömungsmuster und damit der Wärmetransport im System gezielt eingestellt werden können.
BTU / RK
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