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Die Wirkung simulierter Schwerelosigkeit und Ueberschwere im Zellbereich der Organismen

Das Projekt "Die Wirkung simulierter Schwerelosigkeit und Ueberschwere im Zellbereich der Organismen" wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt, Institut für Flugmedizin.Reaktionen verschiedener Zellsysteme auf Schwerelosigkeitssimulation und erhoehte Beschleunigung werden im Zusammenhang mit der Frage zellphysiologischer Risiken fuer den Raumfahrer untersucht; gewebskundliche Untersuchung des Gleichgewichtsorgans von Froschembryonen und -larven zur Bewertung der Gefahr einer degenerativen Entartung dieses Organs beim Raumfahrer.

Konvektion und Benetzung in der Halbleiterkristallzüchtung unter Schwerelosigkeit (KUBUS)

Das Projekt "Konvektion und Benetzung in der Halbleiterkristallzüchtung unter Schwerelosigkeit (KUBUS)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Kristallographie.1. Vorhabenziel - Die Vorhabensziele basieren auf dem 'RDGS'-proposal für die ISS, einem umfassenden Programm zum Vergleich von Bridgman-, detached Bridgman-Wachstum von Ge/GeSi sowie die Untersuchung von konvektiven Eingriffsmöglichkeiten unter myg mit rotierenden Magnetfeldern und Vibration bei der Bidgmanzüchtung. Zu diesem Zweck werden 4 Bridgman-Experimente zur Ge- und GeSi-Züchtung auf FOTON M4 (April 2013) vorbereitet. Basierend auf dem ESA-Proposal 'Crystal Growth of CdxZn1-xTe' von Dr. Fiederle wird ein Experiment zur Züchtung von CdZnTe nach der Travelling-Heater-Methode mit rotierendem Magnetfeld für FOTON M4 vorbereitet. Ferner wird die Untersuchung solutkapillarer Konvektion in Ge-Si Schmelzen auf einem DLR-Parabelflug (2012) fortgesetzt. Ergänzt wird dieses Programm durch Float-Zone Züchtungen im FMF-Bodenmodell. 2. Arbeitsplanung - Die Arbeiten umfassen: Vorbereitung und Herstellung der Ge- bzw. Ge-Si-Boden- und Flugproben für FOTON M4 und Parabelflug, sowie Bodenexperimente und Probenauswertung für Parabelflug und FOTON. Für die FMF-Nutzung sind mehrere Experimente zur FZ-Züchtung von Ge/GeSi vorgesehen.

Bestimmung der kritischen Einfanggeschwindigkeit von Partikeln bei der gerichteten Erstarrung von Solarsilizium im Weltall - ParSiWal

Das Projekt "Bestimmung der kritischen Einfanggeschwindigkeit von Partikeln bei der gerichteten Erstarrung von Solarsilizium im Weltall - ParSiWal" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie.Um den Partikeleinbau bei der Züchtung von Siliziumkristallen für die Photovoltaik besser zu verstehen, wird auf der deutschen Forschungsrakete TEXUS 51 das Weltraumexperiment ParSiWal durchgeführt. Bei der Produktion von Silizium für die Photovoltaik spielen Partikel in Form von Siliziumkarbid (SIC) eine große Rolle. Diese sind problematisch für die mechanische Bearbeitung und können den Wirkungsgrad von Solarzellen verschlechtern. Der Einbau dieser Partikel in den Siliziumkristall muss deshalb vermieden werden. Die SiC-Partikel entstehen während der Kristallisation in einer mit Kohlenstoff verunreinigten Siliziumschmelze beim Überschreiten der Löslichkeitsgrenze. Die Partikel bewegen sich dann mit der Strömung durch das Schmelzvolumen und können schließlich in den Festkörper eingebaut werden. Beim Einbau der Partikel soll die Wachstumsgeschwindigkeit bei der Kristallisation eine wichtige Rolle spielen. So definieren verschiedene, theoretische Modelle eine kritische Wachstumsgeschwindigkeit, ab der die Partikel vom wachsenden Festkörper eingefangen werden. Diese Modelle können aber den experimentell beobachteten Einbau von SiC-Partikel bei der Silizumerstarrung bislang nicht erklären. Hier kommt nun die Schwerelosigkeit ins Spiel. Die Schwerkraft beeinflusst die Strömung in der Schmelze, die Ihrerseits wiederum die Verteilung der Partikel im Schmelzvolumen bestimmt. Die Schwerkraft lässt außerdem die SiC-Partikel absinken. Im Weltall unter Schwerelosigkeit sind diese Effekte ausgeschaltet. Das verringert die Komplexität der Vorgänge und erleichtert damit deren physikalische Beschreibung. Somit kann unter Schwerelosigkeit geprüft werden, ob die existierenden Theorien für den Partikeleinfang auch bei Silizium gültig sind oder ob sie um bislang noch nicht berücksichtigte, physikalische Effekte erweitert werden müssen. Das ParSiWal-Experiment wird in der bereits im Weltraum erprobten Ofenanlage ELLI durchgeführt. Vor der Mission wird ein 8 mm dünner Siliziumstab in die Ofenanlage eingesetzt, der ein Depot an SiC-Partikeln enthält. Kurz nach Erreichen der Schwerelosigkeit wird in dem Stab in der Umgebung des Depots eine flüssige Schmelzzone erzeugt. Nachdem die Partikel durch Magnetfeldrühren in der Schmelzzone verteilt werden, wird der Siliziumstab verfahren. Dadurch bewegt sich die Schmelzzone durch den Stab und somit auch die fest-flüssig-Phasengrenze. Durch Variation der Verfahrgeschwindigkeit während des Fluges soll die kritische Einfanggeschwindigkeit für die Partikel bestimmen werden. Vor dem Ende der Flugphase wird die Heizung ausgeschaltet, so dass die Schmelzzone komplett erstarrt, bevor die Nutzlast am Fallschirm wieder auf der Erde landet. Die Auswertung des Experimentes erfolgt dann im Labor, wo zum Beispiel die Partikelverteilung im Siliziumstab vermessen wird. Das ParSiWal Team besteht aus Experten des Fraunhofer IISB, des Kristallographischen Institut der Uni Freiburg und des LS für Material- und Prozesssimulation der Uni Bayreuth.

Untersuchungen der Schweresinnesorgane und kalzifizierten Gewebe von Fischen aus modularen Lebenserhaltungssystemen unter Mikrogravitation (ein systembiologischer Ansatz)

Das Projekt "Untersuchungen der Schweresinnesorgane und kalzifizierten Gewebe von Fischen aus modularen Lebenserhaltungssystemen unter Mikrogravitation (ein systembiologischer Ansatz)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim - Institut für Zoologie.

Magnetfeld-gesteuerte Gravirezeption in Pilzen und Höhere Pflanzen: die Wirkung der Schwerkraft und des Erdmagnetfeldes auf frühe Signalschritte und Genexpression

Das Projekt "Magnetfeld-gesteuerte Gravirezeption in Pilzen und Höhere Pflanzen: die Wirkung der Schwerkraft und des Erdmagnetfeldes auf frühe Signalschritte und Genexpression" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Marburg, Fachbereich Biologie, Fachgebiet Pflanzenphysiologie und Photobiologie.

Phagozytose als Biomarker für Immuntoxizität im Experiment 'TRIPLE-LUX'

Das Projekt "Phagozytose als Biomarker für Immuntoxizität im Experiment 'TRIPLE-LUX'" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Magdeburg, Institut für Maschinenkonstruktion (IMK).

Plattform zur NOx-Bestimmung für die Verbrennung teilvorverdampfter Tropfen unter Schwerelosigkeit

Das Projekt "Plattform zur NOx-Bestimmung für die Verbrennung teilvorverdampfter Tropfen unter Schwerelosigkeit" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Thermodynamik.

Mechanismen der Gravirenzeption in Phycomyces und höheren Pflanzen: Identifizierung früher Signalschritte und die Rolle schwacher Magnetfelder

Das Projekt "Mechanismen der Gravirenzeption in Phycomyces und höheren Pflanzen: Identifizierung früher Signalschritte und die Rolle schwacher Magnetfelder" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Marburg, Fachbereich Biologie, Fachgebiet Pflanzenphysiologie und Photobiologie.

Schwerkraftempfindlichkeit bei der Entwicklung von Reflexen und Mechanismen der Schwerkraftperzeption bei auquatischen Vertebraten und Insekten

Das Projekt "Schwerkraftempfindlichkeit bei der Entwicklung von Reflexen und Mechanismen der Schwerkraftperzeption bei auquatischen Vertebraten und Insekten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Ulm, Abteilung Neurobiologie.Schwerkraftperzeption und ihre Entwicklung lassen sich analysieren, wenn man Embryonen, larvale und adulte Tiere einer Mikro- und Hypergravitation (myg bzw. hg) aussetzt. Die Prüfung der Auswirkungen erfolgt über typische physiologische Reaktionen wie den statischen vestibulookularen Reflex (rVOR), das Elektromyogramm (EMG) von an der Kontrolle der Körperhaltung beteiligten Muskeln oder Bewegung allgemein. Xenopus laevis: In Erweiterung früherer Untersuchung mit jungen Kaulquappen wird eine automatische Befruchtung kurz nach Beginn der 10-tägigen myg-Behandlung sowie eine 10-tägige myg- und hg-Exposition alter Kaulquappen durchgeführt; rVOR-Tests nach Expositionsende. Fluggelegenheit im Rahmen der ESA Kubik-Programms. Pleurodeles waltl: Besitzt langsamerer rVOR-Entwicklung gegenüber Xenopus; in Ergänzung eines füheren Raumexperiments wird eine 10-tägige hg-Exposition durchgeführt, danach rVOR-Tests. Grille Acheta domesticus: Bewegungs- und EMG-Messungen an Beinen im Rahmen von Parabelflügen, um Mechanismen der für Mensch und Tier typischen propriozeptiven Schwerkraftperzeption zu analysieren. Automatisierte neurobiologische Experimente auf ISS und Satelliten, Bildung.

Chemilumineszenzassays zur Beurteilung des Einflusses verschiedener Beschleunigungen sowie der Weltraumstrahlung auf das Immunsystem

Das Projekt "Chemilumineszenzassays zur Beurteilung des Einflusses verschiedener Beschleunigungen sowie der Weltraumstrahlung auf das Immunsystem" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Lehrstuhl für Zellbiologie.Ziel des Projektes Triple Lux ist die Konstruktion und Erprobung eines hoch empfindlichen Messsystems zur Erfassung von Schadwirkungen auf das Erbgut und das Immunsystem. Dabei soll der Einfluss von kosmischer Strahlung, Schwerelosigkeit und erhöhter Schwerkraft auf die DNA sowie die Phagozytose, einer wichtigen Komponente der Immunabwehr, untersucht werden. Hierzu stehen drei verschiedene Zellsysteme zur Verfügung - Bakterien, Muschelhämozyten und Säugerphagozyten, die unabhängig voneinander mit veränderten Lichtsignalen auf die Beeinträchtigung wichtiger Lebensfunktionen reagieren. Das neue Messsystem eignet sich in besonderer Weise für eine Risikoabschätzung bei Langzeit-Raumflügen, lässt sich aber auch für Chemikalientests sowie für Überwachungsaufgaben in der wirkungsbezogenen Umweltanalytik heranziehen, ohne auf Tierversuche angewiesen zu sein. Die Fähigkeit von Säugerzellen zur Phagozytose wird mittels Chemilumineszenz gemessen. Reaktive Sauerstoffverbindungen, die während des 'oxidative burst' bei der Phagozytose entstehen, überführen das Luminophor Luminol in einen angeregten Zustand. Die freiwerdende Energie erzeugt ein detektierbares Lichtsignal. Hierbei korreliert die Intensität des Lichtsignals mit der Intensität des 'oxidative burst'. Die Phagozytose der Zellen wird eingeleitet durch die Zugabe von opsonierem Zymosan.

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