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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Recycling auf der Internationalen Raumstation |
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| | | Um das Überleben der Astronauten auf der ISS zu gewährleisten wurde ein ausgeklügeltes Recycling-System aus den hochwertigsten Materialien konstruiert. Es könnte Vorbild für häusliche Recycling-Kreisläufe auf der Erde sein. |
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Welchen Weg nimmt Wasser im schwerelosen Weltraum? Eine von vielen wichtigen Fragen, die die Konstrukteure der Internationalen Raumstation ISS berücksichtigen mussten.
Die meiste Zeit verhält sich die ISS wie "ein Schiff in der Flasche". Sie ist von der Außenwelt völlig abgeschnitten.
Zwischen den Besuchen durch die Space-Shuttles arbeitet die ISS mit definierten Mengen an Sauerstoff und Wasser. Effizientes Recycling von allem, was durch die Rohre und Schläuche der ISS fließt, ist überlebensnotwendig für die Crew.
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Vorbild für Ökohaus? |
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"Die ISS ist eine Form des ökologischen Traumhauses", schwärmt Dave Williams, Systemmanager für Umweltkontrolle und Lebenserhaltungsfunktionen(ECLSS) am Johnson Space Center in Texas.
Auf der Erde wird verschmutztes Wasser einfach mittels Leitungen aus dem Haus auf dem Weg zur nächsten Kläranlage geleitet. Die ISS dagegen muss ihre eigene Kläranlage an Board mitführen.
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Strengere Anforderungen
Das ISS-System muss strengeren Reinheitsstandards genügen. Anders als auf der Erde muss das ISS-Recyclingsystem den Urin der Besatzung als auch der mitgeführten Tiere reinigen und als Trinkwasser wieder zur Verfügung zu stellen. Mikroben sind auch für die ISS und deren Besatzung eine Gefahr, wie sich auch schon bei der MIR-Raumstation und deren Problem mit Pilzbefall zeigte. Ähnlich wichtig ist die Sauerstoff- und Luftaufbereitung. Röhren transportieren Sauerstoff und Stickstoff unter Druck vom Spaceshuttle zu den Speichertanks der ISS. Und ein verzweigtes Röhrensystem bringt die Kabinenluft zu CO2-Filtern, die ein gefährliches Ansteigen des Gases in allen Teilen der ISS verhindern. |
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 Details zum Lufterhaltungssystem der ISS |
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Kreislaufsysteme auf der ISS
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Laufende Kontrolle der Luftsituation |
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Um laufend beste Atemluft zu garantieren, analysiert ein Massenspektrometer routinemäßig die Gaszusammensetzung der Atemluft. Ein weiteres Netzwerk von Röhren nimmt in allen Teilen der Raumstation zusätzlich ständig Atemluft-Proben und leitet sie dem Massenspektrometer zur Untersuchung der Sauerstoff- Stickstoff- und anderer Gaswerte zu.
"Wenn wir wissen, dass sich die Crew verstärkt in einem bestimmten Bereich der Station aufhält, können wir dem Computer sagen, in diesem Sektor öfters Luftproben zu analysieren als das routinemäßig vorgesehen ist", beschreibt Williams. Spezielle Luft-Aufnahmebehälter in allen Modulen der ISS ermöglichen der Crew außerdem jederzeit in Notfällen Atemluft zur Verfügung zu haben.
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Bestes Material für höchste Anforderungen
Dieses ausgefeilte Netzwerk an Röhren und hochspezifischer Hardware muss viel leisten: Es muss kompakt, leichtgewichtig, korrosions-beständig, leckfrei, mikrobenresistent und höchst zuverlässig sein. Um all diese Anforderungen erfüllen zu können, wurden die Leitungen der ISS aus Titanium, einem rostfreien Metall, und Teflon, das in metallene Netze integriert wurde, gebaut. |
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Fließen in der Schwerelosigkeit |
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Flüssigkeiten auf der Erde benötigen normalerweise nur einen Druckimpuls um sie im Gravitationsfeld der Erde zu bewegen. In der Schwerelosigkeit ändert sich dieses Verhalten. Die ISS benötigt ein umfangreiches Pump- und Gebläsesystem, dass die Flüssigkeiten und Gase mit dem nötigen Druck bewegt.
Damit in Zusammenhang steht auch die Konstruktion der Spezialtoiletten. "Wir haben aktive Komponenten, die dazu beitragen, Kot und Urin getrennt mittels zweier Maschinen zu entsorgen", erklärt Williams. Die getrennte Behandlung ist insofern wichtig, als der Urin für die Wiederaufbereitung zu Wasser verwendet wird.
All jene effizienzoptimierten und vollautomatisierten ISS-Recyclingsysteme haben laut Williams nicht nur den Zweck höchste Standards für die Crew sicherzustellen, sondern auch die Zeit für das Wesentliche, nämlich die Forschungsarbeit, zu garantieren. Denn Astronauten können auf der ISS nicht Installateur spielen.
(red)
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01.01.2010 |
