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Kristallartiges Plasma in der Schwerelosigkeit

Die Schwerelosigkeit ist zugleich Fluch und Segen für die Raumfahrt: Während längere bemannte Flüge nur schwierig realisierbar sind, eröffnet die fehlende Anziehungskraft neue Möglichkeiten für wissenschaftliche Experimente - Kristallwachstum zum Beispiel.

ISS

An Bord der Internationalen Raumstation ISS wurden nun Experimente mit dem sogenannten "staubigen Plasma" durchgeführt. Unter einem Plasma versteht man den vierten Aggregatzustand der Materie, neben flüssig, gasförmig und fest. Die Bestandteile dieser Wolken aus geladenen Partikeln, meist Ionen oder Elektronen, sind für die konventionelle Optik nicht sichtbar. Mit Hilfe von Videokameras kann man allerdings "staubiges Plasma" beobachten.

Diese besondere Form entsteht, wenn man normales Plasma auf Argonbasis all seiner Elektronen beraubt. Der so positiv geladene Atomkern wird in ein Areal aus Elektronen gegeben und "gleitet" auf Grund der sich abstossenden Ladungen.

Mit Hilfe von winzigen Plastik-Kugeln, welche nur einen Durchmesser von gerade 7 Micrometern haben, werden die Elektronen gebunden. Die so negativ geladenen Sphären können von einer speziellen Videokamera geortet werden und zeigen Veränderungen im Experiment an.

Das "staubige Plasma" bildete zur großen Überraschung der Wissenschaftler kristallartige Strukturen, wohl gemerkt ohne echte Konsistenz. Ebenso stellte man eine große Ähnlichkeit der internen Struktur zu der in festen Stoffen fest. Die Wissenschaftler erhoffen sich so Rückschlüsse ziehen zu können.

In der Schwerelosigkeit bildeten sich Plasmastrukturen, die man unter irdischen Bedingungen noch nie vorher entdeckte. Hauptvorteil ist, das sich diese ohne Gravitation dreidimensional, also in alle Richtungen des Raums, entwickeln, und nicht zweidimensional bleiben.