Plasmakristalle an Bord der ISS: Komplexe Plasmen in Schwerelosigkeit

Abstract Das deutsch‐russische Experiment PKE‐Nefedov erforscht komplexe Plasmen in Schwerelosigkeit. Seit 2001 arbeitet es auf der internationalen Raumstation ISS. Komplexe Plasmen bestehen aus einem teilweise ionisierten Gas, das Mikropartikel enthält. Diese Partikel laden sich im Strom der Elektronen und Ionen elektrisch auf. Ihr Verhalten beeinflussen vor allem abgeschirmte Coulomb‐Kräfte und Reibungskräfte im Gas. Sie können sich sogar zu einem Plasma‐Kristall anordnen. Diese reguläre, dreidimensionale Struktur hat viele Eigenschaften eines echten Kristallgitters. Sie ist jedoch makroskopisch, also klassisch, und die einzelnen Partikel sind viel besser beobachtbar als etwa Atome in kondensierter Materie. Das macht sie zu idealen Modellsystemen für die Erforschung von Kristallen, Phasenübergängen oder von Flüssigkeiten. Komplexe Plasmen zeigen darüber hinaus ganz neue Eigenschaften.