Das Projekt "ParsiWal II - Bestimmung des Einfangverhaltens von Si3N4-Partikeln bei der gerichteten Erstarrung von Solarsilizium im Weltall" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie durchgeführt. Das ParSiWal-II Vorhaben beschäftigt sich mit der Bestimmung des kritischen Einfangverhaltens von Si3N4-Partikeln bei der gerichteten Erstarrung von kristallinem Silizium für die Anwendung in der Photovoltaik. Das wissenschaftlich-technische Ziel dieses Vorhabens ist die Vorbereitung, Durchführung und Auswertung des ParSiWal-II-Experimentes für die TEXUS52 Mission 2015. Dabei soll der im Rahmen des ParSiWal-I Vorhabens erarbeitete Parameterraum zur kritischen Einfanggeschwindigkeit in Abhängigkeit der Partikelgröße und der Kristallisationsgeschwindigkeit für SiC-Partikel auf Si3N4-Partikel übertragen werden. Es wird vorgeschlagen, unter Mikrogravitationsbedingungen während der TEXUS52 Mission ein Experiment zur gerichteten Erstarrung von Silizium mit Si3N4-Partikelzugabe durchzuführen, um experimentelle Daten zum Einbau von Fremdpartikeln bei der Siliziumkristallisation unter Mikro g-Bedingungen zu gewinnen. Si3N4-Partikel werden während dem eigentlichen industriellen Kristallisationsvorgang von gerichtet erstarrtem Solarsilizium in der Schmelze gebildet. Im Rahmen der Arbeiten des ParSiWal-II Vorhabens wird untersucht, welchen Einfluss der Partikelhabitus und das Benetzungsverhalten der Partikel auf deren Einbauverhalten bei unterschiedlichen Kristallisationsgeschwindigkeiten haben. Eine detaillierte Untersuchung des Einbauverhaltens dieser Partikel und eine Bestimmung der kritischen Einfanggeschwindigkeit unter Mikrogravitationsbedingungen sind notwendig, um Schwerkraft getriebene Effekte während der Kristallisation auszuschließen. Dadurch sollte es gelingen Wege aufzuzeigen, wie diese Partikel möglichst vor der sich bewegenden Phasengrenze hergeschoben werden können. Das Projekt teilt sich auf in die Arbeitspakete AP1000 notwendige terrestrische Voruntersuchungen, AP2000 Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von TEXUS 52 und AP3000 Bestimmung des Einfangverhaltens von Si3N4-Partikeln.
Das Projekt "DNA-Reparatur unter mikro-Gravitation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Experimentelle Radiologie und Strahlenbiologie durchgeführt. Klaerung der Strahlenempfindlichkeit im Weltraum (Astronauten). Laeuft die DNA-Reparatur so wie wir es von 1-g-Bedingungen (Erde) gewohnt sind? Experiment ist abgeschlossen: mikro-Gravitation stoert die DNA-Reparatur nicht.
Das Projekt "Biophysikalische Experimente unter Weltraumbedingungen. Embryogenese und Organogenese von Carausius morosus unter Weltraumbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Marburg, Klinikum, Institut für Environtologie und Nuklearmedizin durchgeführt. Mit der Erschliessung des Weltraumes haben sich fuer die Biophysik und Radiobiologie neue Forschungsbereiche ergeben. Leben und Arbeiten an Bord werden durch den Zustand der Schwerelosigkeit beeinflusst. Gleichzeitig ist Mensch und Materie dem komplexen Spektrum der kosmischen Strahlung ausgesetzt. Die Strahlenexposition des Organismus erweist sich in erster Linie als Problem einer chronischen Belastung im Sinne einer protrahierten, fraktionierten Einwirkung kleiner und kleinster Dosen aus einem unterschiedlichen Strahlenspektrum, einschliesslich der HZE-Teilchen. Waehrend der Spacelab-D1-Mission wurden Carausius morosus-Eier (Stabheuschrecke) in fuenf Entwicklungsstufen mit unterschiedlicher Strahlensensibilitaet und Regenerationsfaehigkeit den Weltraumbedingungen in einer Hoehe von 320 km und einer Inklination von 57 Grad C ausgesetzt. Nach der Rueckkehr zur Erde zeigten die Untersuchungen bei der Auswertung der einzelnen Entwicklungsphasen nach der Eipassage Schwerer Ionen in der Embryogenese: Entwicklungshemmungen, Anomalien an Extremitaeten, Antennen und Abdomen je nach Groesse der Kernladungszahl. Die Eizellen der fruehen Embryogenese im Mikropylenbereich erwiesen sich als besonders strahlensensibel. Eine Verstaerkung des Strahleneffektes (Enhancement) konnte durch analoge Versuche mit Hilfe einer 1-G-Zentrifuge nachgewiesen werden.
Das Projekt "Experimentelle Untersuchung magerer Zuendkerzen unter hohem Druck und Mikrogravitation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Fachbereich 4, Fakultät für Maschinenwesen, Lehrstuhl und Institut für Technische Mechanik durchgeführt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Bestimmung der mageren Flammbarkeitsgrenze von Methan-Luft-Gemischen unter hohem Druck und die Bestimmung des Mechanismus der Flammenausbreitung in sehr mageren Methan-Luft-Gemischen unter hohem Druck. Fragestellungen: - Welche Mechanismen haben einen Einfluss auf die mageren Flammbarkeitsgrenzen bei hohen Druecken und welche Mechanismen sind fuer das Vorhandensein einer Flammbarkeitsgrenze verantwortlich? - Wie lassen sich theoretische Vorhersagen und Messergebnisse vereinbaren? - Welche grundlegenden Erscheinungen der Flammenausbreitung bei Methan-Luft-Gemischen unter hohem Druck lassen sich beobachten? Die durchzufuehrenden Aufgaben lassen sich in zwei Bereiche einteilen: Zum ersten sind experimentelle Untersuchungen durchzufuehren, bei denen in einer Hochdruckzelle die Zuendeigenschaften und die Flammenausbreitung magerer Methan-Luft-Gemische in Abhaengigkeit vom Druck analysiert werden sollen. Hierzu wird sowohl der Druckverlauf der isochoren Verbrennung aufgezeichnet als auch auf optischem Wege die Flammenausbreitung mit Schatten- und Schlierenverfahren analysiert. Um Auftriebseffekte auszuschliessen, werden die Experimente unter Mikrogravitationsbedingungen durchgefuehrt. Zum zweiten werden numerische Rechnungen durchgefuehrt, in denen mit detaillierter Reaktionskinetik die Verbrennung simuliert wird. Der Vergleich von Rechnung und Experiment laesst dann Rueckschluesse zur Beantwortung der eingangs gestellten Fragen zu.