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Forschung in der Schwerelosigkeit

Für die Forschung ist die Schwerelosigkeit von großer Bedeutung, da hier physikalische, chemische und biologische Prozesse ohne den Einfluß der Schwerkraft untersucht werden können.

Ohne Schwerkraft ist alles anders. Viele der oben genannten Prozesse laufen anders ab als auf der Erde.

Materialwissenschaftliche Forschung

Die Schwerelosigkeit beeinflußt vor allem das Verhalten von Flüssigkeiten und Schmelzen, da leichteres Material (besser gesagt: Material mit geringerer Dichte) nicht mehr nach oben steigt (es gibt kein oben und unten).

Auch Flammen verhalten sich anders, aus dem selben Grund.

Deshalb schmelzen die Forscher im All Metallproben und mischen sie mit anderen, um das Verhalten bei der Vermischung zu beobachten. Dabei hat man herausgefunden, daß trotz der weggefallenen Schwerkraft nicht alle Materialien mischbar sind.

Auch steigt kein wärmeres Material mehr auf, also ein normaler Kochtopf würde nicht funktionieren, da das erhitzte Wasser bei der Herdplatte nicht aufsteigen und sich nicht mit dem kalten Wasser vermischen würde. Dieser Prozeß wird Konvektion genannt und wird durch die Schwerkraft verursacht, fällt also im All weg.


Beide Bilder zeigen Astronauten bei wissenschaftlichen Experimenten auf der Neurolab-Mission 1998, bei der vor allem die Reaktion des menschlichen Körpers auf die Schwerelosigkeit erforscht wurde. Es wurden u. a. Experimente zur Koordination von Hand und Augen, zur Regulierung des Blutdrucks und Schlafmonitoring durchgeführt.








die NASA (englisch)



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Ebenso lassen sich z. B. ohne Probleme feine Luftblasen in Flüssigkeiten gleichmäßig verteilen, um besonders leichte oder besonders wärmeisolierende Werkstoffe herzustellen. Dieser Aspekt der Schwerelosigkeit käme in der Zukunft auch für die industrielle Produktion im All in Frage. Man kann auch feste Stoffe problemlos gleichmäßig in einer Flüssigkeit verteilen und diese dann erstarren lassen.

Feuer brennt im All mit runder Flamme und heißer als auf der Erde, da heiße Luft nicht aufsteigt. Die Erforschung von Verbrennungsprozessen im All kann dazu beitragen, z. B. auf der Erde die Verbrennung des Treibstoffs in Automotoren zu verbessern, und außerdem ist es wichtig, diese Prozesse zu verstehen, um auf einer Raumstation geeignete Brandschutz- und Feuerbekämpfungsmaßnahmen zu ergreifen.

Im All kann man aufgrund der Schwerelosigkeit auch größere und gleichmäßigere Kristalle herstellen, was ebenfalls z. B.für die Computerindustrie von Bedeutung ist (reinere Kristalle ergeben bessere Mikrochips).


Für nähere Informationen über die Forschung im All schau bitte in untenstehenden Links nach, da ich auf diesem Gebiet nicht so gut Bescheid weiß.

Biologie und Medizin

Die Schwerelosigkeit hat, wie ich schon in "Auswirkungen auf den menschlichen Körper" beschrieben habe, großen Einfluß auf den menschlichen Körper (siehe dort). Die Forschung konzentriert sich auf diese Phänomene und darauf, was genau im Körper unangenehme Folgen der Anpassung wie z. B. die Raumkrankheit auslöst und wie man unerwünschte Wirkungen wie Knochen- und Muskelschwund entgegenwirken kann.

Viele der Reaktionen des Körpers auf die Schwerelosigkeit sind Krankheiten ähnlich, und man versucht auf diese Weise auch, Behandlungsmethoden und Heilmittel für diese zu finden.

Zusätzlich wird biologische Forschung mit Zellkulturen und Proteinkristallen und mit Pflanzen und kleinen Tieren betrieben. Man will dabei die Entwicklung von Zellen, das Wachstum von Proteinkristallen und das Verhalten der Pflanzen und Tiere auf eine Umgebung ohne Schwerkraft untersuchen.

Weitere Infos siehe nebenstehende Links.