An Visionen ĂŒber die Besiedlung des Sonnensystems mangelt es gewiss nicht.[1] Bis es so weit ist, gilt es eine Menge Grundlagenexperimente durchzufĂŒhren. Neben Fragen der Langzeitwirkung der Schwerelosigkeit auf den menschlichen Körper, geht es dabei auch um konkrete technische Probleme, wie die Brandvermeidung, Brandentstehung und BrandbekĂ€mpfung.
Cygnus Raumfrachter. Bild: NASA
Um der Chronistenpflicht nachzukommen: SAFFIRE-III ist am 4. Juni 2017 erfolgreich verlaufen. Anders als der Titel vermuten lĂ€sst, handelt es sich mitnichten um eine Kinoproduktion. Hinter dem Akronym SAFFIRE (Spacecraft Fire Experiment) verbergen sich drei Versuche, die BrĂ€nde in der Mikrogravitation erforschen. Das Feuerwehr Weblog berichtete hierĂŒber schon mehrfach (siehe die Links am Ende des Artikels).  Das letzte Experiment von drei bisher geplanten Experimenten ist nun an Bord eines von der ISS abgekoppelten Orbital ATK Cygnus-Frachters (OA-7) gezĂŒndet worden. More →
Heute vor 50 Jahren, am 27. Januar 1967, kamen drei amerikanische Astronauten beim Brand der Raumkapsel Apollo 1 ums Leben. So tragisch dieser Unfall war, markiert dieses Ereignis den Beginn erhöhter Anforderungen an die Sicherheit in der Raumfahrt â und dazu gehörte auch der Brandschutz. So entwickelte die NASA mit dem Limiting Oxygen Index Test (LOI) ein Verfahren zur Ermittlung der Entflammbarkeit, der inzwischen auch in anderen industriellen Bereichen Anwendung findet und bei der NASA noch immer einer der Standardtestverfahren fĂŒr Materialien ist, die ins All verbracht werden. Trotz sehr strenger Brandschutzvorschriften, gibt es noch immer relativ wenig Wissen rund um das Verhalten von BrĂ€nden in der Mikrogravitation. Die Forschung zum Thema Feuer und Entflammbarkeit in der Mikrogravitation, nimmt gerade erst wieder so richtig Fahrt auf, wie die bisher stattgefundenen SAFFIRE-Experimente (das Feuerwehr Weblog berichtete, u.a. hier) belegen.
Der Verlust der Orientierung ist einer der hĂ€ufigsten Ursachen von (tödlichen) AtemschutzunfĂ€llen (vgl. FWNetz: Man muss ĂŒber UnfĂ€lle reden, um daraus lernen zu können). Rauch und Dunkelheit fĂŒhren zum Verlust der Wahrnehmung von GröĂen und Distanzen. WĂ€hrend auĂerhalb von GebĂ€uden mittels GPS eine relativ genaue Angabe der Position möglich ist, gestaltet sich das AufspĂŒren von Personen (Feuerwehrangehörigen) und bisweilen auch die Kommunikation in GebĂ€uden eher schwierig.
Das NASA Jet Propulsion Laboratory in Pasadena/Kalifornien (USA) hat ein System entwickelt, das Personen im Inneren von GebĂ€uden genau erfassen kann. POINTER (Precision Outdoor and Indoor Navigation and Tracking for Emergency Responders), so der Name des Systems, nutzt quasi-stationĂ€re Strömungsfelder (siehe Wikipedia). Im Gegensatz zu Radiowellen oder Radar, die reflektiert werden, verhalten sich Strömungsfelder nicht wie Wellen und bieten sich deshalb fĂŒr Navigations- und Ortungsfunktionen an.
WĂ€hrend elektromagnetische Wellen konstante Bewegungen ĂŒber die Zeit darstellen, können Strömungsfelder stationĂ€r sein oder sich so langsam Ă€ndern, dass sie stationĂ€r erscheinen (quasi-stationĂ€r oder quasistatisch). Sie können sogar verwendet werden, um die verschiedenen Orientierungen der GerĂ€te zu spĂŒren. Damit lĂ€sst sich eine Verfolgungsvorrichtung konstruieren, die durch Aussendung eines quasi-statischen Strömungsfeldes anzeigt, wo sich die Person in einem Raum befand und wie sie orientiert war. Also ob sich ein Feuerwehrmann bspw. kriechend vorwĂ€rts bewegt oder mit dem Gesicht nach unten auf dem Boden liegt.
GrundsÀtzlich hat das JPL das System erfolgreich getestet, arbeitet nun aber an der weiteren Miniaturisierung der GerÀte. [NASA JPL: New Technology Could Help Track Firefighters for Safety]
Feuerwehrleute vertrauen beim Vorgehen im Innenangriff auf ihre erlernten Routinen, ihre Ausbildung und vor allem auf ihr Sinne und Instinkte. Technische Hilfsmittel wie WĂ€rmebildkameras ergĂ€nzen dies mittlerweile. Dass Big Data auch fĂŒr den Innenangriff relevant sein kann, zeigt das NASA Jet Propulsion Laboratory in Pasadena/Kalifornien (USA): Mithilfe von KĂŒnstlicher Intelligenz (KI) will man die Feuerwehrleute durch die Flammen lotsen.
Aufgabe der KI ist es Daten von Temperaturen, Gasen und anderen Gefahrenmerkmalen zu sammeln, auszuwerten und in Form von Empfehlungen auf einem mobilen GerĂ€t oder auf einem am Kopf montierten Display anzuzeigen. Ferner behĂ€lt die KI das komplette Team im Auge und gibt VorschlĂ€ge, wer was machen könnte. Die Kopplung mit dem âInternet der Dingeâ soll Daten angrenzender RĂ€ume ebenso erfassen, wie tragbare Sensoren an der Kleidung der EinsatzkrĂ€fte und Satellitenbilder etc. Kurz: Alle Daten die relevant sein könnten sollen erfasst werden.
Dadurch erhofft man sich ein besseres und vor allem schnelleres Lagebild, um gefÀhrliche Situationen zu vermeiden.
Die AUDREY genannte KI (Assistant for Understanding Data through Reasoning, Extraction, and sYnthesis) ist Teil des vom amerikanischen DHS initiierten NGFR-Programms (Next Generation First Responder), welches EinsatzkrĂ€fte von Polizei, Feuerwehr und Rettungsdienst bei der Wahrnehmung der Einsatzumgebung unterstĂŒtzen soll. [NASA JPL: A.I. Could Be a Firefighter’s ‚Guardian Angel‘]
Wie bereits Mitte Oktober geschrieben, fĂŒhrte die NASA am 21. November 2016 an Bord des unbemannten Raumfrachters Cygnus von Orbtial ATK mit SAFFIRE-II die zweite Versuchsreihe zur Entflammbarkeit und zum Brandverhalten in der Mikrogravitation durch.  Das Feuerwehr Weblog berichtete mehrfach ĂŒber die Versuchsreihe (1, 2, 3, 4). Die NASA erklĂ€rte das Experiment zum Erfolg und veröffentlichte zwei Videos, die den Abbrand verschiedener Materialien zeigen. Das Team machte wĂ€hrend der Brandversuche 100.000 Bilder (sic!). Diese und weitere Daten konnten bis zum 25. November heruntergeladen werden, bevor der Raumfrachter am 27. November in der ErdatmosphĂ€re verglĂŒhte.
Bildbeschreibung: Eine Probe Acrylglasmaterial, das in den Raumfahrzeugfenstern verwendet wird, brennt an Bord des privaten Cygnus Frachtschiffs am 21. November 2016, wÀhrend des Saffire-II Experiments der NASA. Bildquelle: NASA
Ein Brand an Bord von Raumfahrzeugen (und Raumstationen) gehört wohl zu den Worst Case Szenarien der bemannten Raumfahrt, nicht nur wegen der destruktiven Auswirkungen von Feuer und Rauch, sondern auch deshalb, weil relativ wenig ĂŒber das Verhalten von Feuer in der Mikrogravitation bekannt ist. Im Juni 2016 fĂŒhrten Wissenschaftler mit SAFFIRE-I, das erste, von drei geplanten, kontrollierten Brandexperimenten in gröĂerem Umfang an Bord eines zur Erde zurĂŒckkehrenden Raumfrachters durch (das Feuerwehr Weblog berichtete). Bald soll nun der zweite Teil â SAFFIRE-II â folgen.
Hierzu startete am 18. Oktober 2016 eine Antares Rakete von Orbtial ATK, die ein Cygnus-Raumfrachter (OA-7) mit Nachschub und verschiedenen Experimenten zur ISS brachte. Mit an Bord sind insgesamt zwei Experimente, die mit Feuer und BrĂ€nden zu tun haben. More →
Auf den ersten Blick ruft die Ăberschrift Widerspruch hervor, ist denn die NASA nicht eher fĂŒr die Erzeugung ĂŒberwĂ€ltigenden Bilder von weit entfernten, interstellaren Nebeln, die Erforschung marsianischer Landschaften oder den Betrieb der ISS verantwortlich? Sicher, aber die NASA entwickelt auch Technologien fĂŒr die Raumfahrt und eben diese Technologien finden auch Anwendung auf der Erde. Und wer genauer hinsieht, erkennt Parallelen zwischen dem Beruf des Astronauten und dem des Feuerwehrangehörigen. Beide arbeiten in RĂ€umen, die extremen Bedingungen ausgesetzt sind: Im Weltraum gibt es extrem heiĂe OberflĂ€chen, wenn der Sonnenstrahlung ausgesetzt und ebenso extrem kalte FlĂ€chen in den Schatten. Klar, dass es hier Materialien bedarf, die sich diesen Extremen widersetzen können.
Die Seite Webseite âHow Stuff worksâ widmet sich der eingangs gestellten Frage und zeigt, wo es BerĂŒhrungspunkte zwischen der Feuerwehr und NASA-Technologien gibt: Von Textilien ĂŒber persönliche SchutzausrĂŒstung bis hin zur Brandlokalisierung. [science.howstuffworks.com]
Wie am Donnerstag berichtet (->Brandstiftung im All), entfachte die NASA im Rahmen des SAFFIRE-I Experimentes (->Condition Red â Alarm im Weltraum) einen Brand an Bord eines zur Erde zurĂŒckkehrenden Orbital ATK Cygnus Raumfrachters. Mittlerweile hat das NASA Glenn Research Center die ersten Daten erhalten und hat bisher zwei Videos veröffentlicht (wobei ich nur das mit Feuer einbinde).
Das Video zeigt das Hauptexperiment, in dem das Gewebe auf der linken Seite von einem heiĂen Draht entzĂŒndet wurde. Insgesamt brannte und glimmte der ein Meter lange Teststreifen etwa acht Minuten.
Saffire-I sah das Abbrennen eines Testfilms von einem Meter LĂ€nge und 40 Zentimetern Breite innerhalb einer Metallbox vor. Der Film bestand aus dem SIBAL-Textil, das ist eine Mischung aus 75 Prozent Baumwolle und 25 Prozent Fiberglas â letzteres war deshalb eingewebt, um ein (Ab)ReiĂen der Baumwolle wĂ€hrend des Experiments zu unterbinden. Der BehĂ€lter enthielt neben dem Brennstoff zwei den Luftzug regulierende LĂŒfter sowie eine Reihe von Sensoren, die Temperatur, Sauerstoff und Kohlendioxid maĂen.
Dieses und die noch folgenden Experimente sollen helfen, das Verhalten von BrĂ€nden in der Mikrogravitation zu verstehen, um fĂŒr zukĂŒnftige Langzeitmissionen entsprechende Vorkehrungen hinsichtlich vorbeugenden und abwehrenden Brandschutzes zu treffen.
Gabeln werden auf Teller gelegt, das Rascheln der Zeitungsseiten unterbrochen und die LautstÀrke des FernsehgerÀts reduziert, als der schrille Alarmton die Frauen und MÀnner der Raumwache auffordert, der folgenden Durchsage zu lauschen:
âEinsatz fĂŒr Löschraumgleiter 81, RĂŒstsfĂ€hre 3 und Rettungsflieger 61. Brand auf Raumstation 51, Modul 42!â
Mit geĂŒbter Eile und gewohnten Griffen ziehen die Weltraumretter ihre feuerhemmenden SchutzanzĂŒge an, begeben sich auf ihre FluggerĂ€te und spielen in Gedanken die Schritte des Notfallprogramms fĂŒr Raumstationen durch. Was noch vor wenigen Jahren Astronauten und Techniker vor groĂe Herausforderungen stellte, ist fĂŒr die Feuernauten inzwischen eine Routineangelegenheit: BrĂ€nde im Weltraum. Die Grundlagen hierfĂŒr wurden zu Beginn des 21. Jahrhunderts gelegt, als eine Reihe von Experimenten, das VerstĂ€ndnis von BrandverlĂ€ufen in der Mikrogravitation beförderte.
Soweit ein kleines, in der Zukunft angesiedeltes Gedankenspiel, dessen Grundannahme ganz und gar nicht fiktional ist: die Erforschung von Feuer und BrandverlĂ€ufen in der Mikrogravitation und an Bord von Raumfahrzeugen. Vor mittlerweile zwei Jahren hatte ich bereits mit dem Artikel â(K)ein Feuer in der Schwerelosigkeitâ[1] auf die Problematik von BrĂ€nden im Weltraum und die schwache Forschungslage hingewiesen. NASA und ESA wollen nun mit einer Reihe von Experimenten die Datenlage erweitern, ein Brand auf der ISS kĂ€me nĂ€mlich einem Worst-Case-Szenario gleich. More →