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Projekt Zukunft

Der Weltraum als Labor - Forschung in der Schwerelosigkeit

Auf der Erde spielt die Schwerkraft eine dominierende Rolle. Selbst dort, wo die ISS ihre Bahnen zieht, wirkt sie noch.

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Doch die Raumstation umrundet unseren Planeten mit rasantem Tempo auf einer kreisförmigen Bahn. Die dabei entstehende Fliehkraft hebt die Wirkung der Erdanziehung auf.

Deshalb können Astronauten schwerelos im Orbit schweben. Forschern eröffnet dieser unirdische Zustand ganz neue Einblicke in die Natur.

Auf der Raumstation können Wissenschaftler Prozesse studieren, die sonst durch die Schwerkraft überdeckt werden und dadurch im Verborgenen blieben. So steigen auf der Erde heiße Flüssigkeiten und auch Gase in die Höhe, während kühlere zu Boden sinken. Diese sogenannte Konvektion gibt es in der Schwerelosigkeit nicht. Weil alles gleich leicht ist, bilden schwere Partikel auch keine Sedimente am Grund, wie wir es aus dem Alltag kennen.

Materialwissenschaftler nutzen dieses veränderte Verhalten von Flüssigkeiten, um zum Beispiel Stoffe miteinander zu verschmelzen, die sich auf der Erde nicht zusammenbringen lassen. Auf diese Weise wollen sie neue, maßgeschneiderte Werkstoffe entwickeln.

Ohne Konvektion wachsen auch organische Kristalle besser, beispielsweise von Proteinen. In der Schwerelosigkeit werden sie größer und makelloser in ihrer Struktur.

Proteine steuern viele wichtige Lebensprozesse bei Menschen, Tieren und Pflanzen. Um die Wirkung dieser Eiweiße zu verstehen, müssen Biochemiker deren dreidimensionalen Aufbau möglichst genau kennen. Und der läßt sich mit Hilfe von gezüchteten Protein-Kristallen untersuchen.