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Kleine Teilchen werden zu Planeten Im Ballon Planetenentstehung simulieren

| Autor/ Redakteur: Birte Vierjahn* / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Wie sind vor mehr als 4 Milliarden Jahren die Planeten im All entstanden? Sowohl auf der Raumstation ISS als auch auf der Erde wurde hierzu bereits Experimente durchgeführt – mit voneinander abweichende Ergebnissen. Ein Wissenschaftsteam der Universität Duisburg-Essen will nun mit Ballon-Versuchen in 30 km Höhe Zusammenhänge zwischen diesen Experimenten schaffen.

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Das Team von IROCS, hintere Reihe (v.l.): Tetyana Bila, Laura Kleinert, Victoria Volkenborn, Andre Mölleken, Lars Schmidt; vorne (v.l.): Niclas Schneider und Felix Jungmann.
Das Team von IROCS, hintere Reihe (v.l.): Tetyana Bila, Laura Kleinert, Victoria Volkenborn, Andre Mölleken, Lars Schmidt; vorne (v.l.): Niclas Schneider und Felix Jungmann.
(Bild: Uni Duisburg-Essen)

Duisburg, Essen – Nur 10 x 10 x 15 cm maß die Kiste, die der deutsche Astronaut Alexander Gerst im Juli vergangenen Jahres auf der Raumstation installierte. Im Innern: winzige Glaskugeln, die kosmische Staubpartikel simulierten. Studierende der Arbeitsgruppe von Professor Dr. Gerhard Wurm hatten den Versuchsaufbau entworfen. „Das Experiment ist ein Puzzleteil, um zu begreifen, wie aus einzelnen Teilchen im All irgendwann ein ganzer Planet entsteht“, erklärt Felix Jungmann, Leiter des siebenköpfigen Projektteams.

Gezielt zur Kollision gebracht, bestätigte dies das ISS-Experiment: Die Kügelchen luden sich elektrisch auf – das könnte vor 4,5 Milliarden Jahren die Entstehung der Planeten ermöglicht haben.

Ihren Versuch hatten sie zunächst in einem Fallturm in Bremen durchgeführt. Doch hier, in simulierter Schwerelosigkeit auf der Erde, war der Effekt zehnmal geringer als auf der ISS. Allerdings ist die Strahlung auf Meereshöhe auch hundertmal geringer als auf der Raumstation.

Ballonvolumen von fünf Schwimmbecken

Um einen möglichen Zusammenhang zu klären, schwebt ihr simuliertes Mini-Universum in diesen Tagen zum dritten Mal; nun zwischen ISS und Erdoberfläche. Dazu sind die Studierenden derzeit in der nordschwedischen Stadt Kiruna, genauer: auf der Europäischen Raketen- und Ballonbasis Esrange. Hier bringt ein Ballon, der ein Volumen wie fünf olympische Schwimmbecken hat, ihr Experiment IROCS (Einfluss von Strahlung auf geladene Kugeln) auf rund 30 km Höhe.

Die Kügelchen befinden sich dabei in einer Druckkammer, um die Bedingungen auf der ISS und im Fallturm möglichst genau nachzuahmen. „Schwerelosigkeit können wir dabei aber leider nicht simulieren“, erklärt Jungmann. Nach drei bis fünf Stunden Flug wird der Ballon kurz vor der russischen Grenze heruntergeholt und von einer Hubschraubercrew geborgen. Dann beginnt die Messwertauswertung.

Das BEXUS-Programm („Balloon Experiments for University Students“) ermöglicht es Studierenden aus ganz Europa, wissenschaftliche und technologische Experimente an Ballons durchzuführen. Jedes Jahr werden nur zwei Forschungsballons gestartet, entsprechend hoch liegt die Messlatte für Bewerberprojekte.

* B. Vierjahn, Universität Duisburg-Essen, 47057 Duisburg

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