Schwerelos für 20 Sekunden

Bild aus dem Inneren eines Airbus A300 ZERO-G bei Schwerelosigkeit. [Copyright: ESA]

Wer die Bedingungen der Schwerelosigkeit erleben möchte, der muss nicht gleich in ein Space Shuttle. Auch unter ziemlich irdischen Bedingungen und ohne Sauerstoffgerät ist es heute möglich, der Gravitation ein Schnäppchen zu schlagen.

Im Rahmen sogenannter „Parabelflüge“ können Forscherteams in zehn Kilometern Höhe Kurzzeit-Experimente in Schwerelosigkeit durchführen. Das Prinzip ist denkbar einfach: Ein großer Jumbo-Jet vom Typ Airbus A300 „ZERO-G“ fliegt eine parabelförmige Flugbahn. Zunächst steigt das Flugzeug aus dem horizontalen Flug steil nach oben, drosselt dann die Turbinen, um schließlich für etwa 20 Sekunden im freien Fall abzusinken. Während dieses freien Falls herrschen 0-0.1 g, das heißt, die auf alle Körper im Flugzeug wirkende Gravitationskraft ist fast auf null reduziert.

Seit 1994 bietet die Europäische Raumfahrtbehörde ESA auch Studierenden zwischen 18 und 27 Jahren die Möglichkeit, mit eigenen Experimenten an einem solchen Parabelflug teilzunehmen. Auch dieses Jahr ist es wieder so weit – 30 Teams von jeweils vier Studenten werden in einem aufwändigen Bewerbungsverfahren ausgewählt. Auch ein Gesundheits-Check für die Crew gehört dazu.

Die sechs Studenten der Universitäten Ilmenau, Würzburg und Neapel haben sich ein hohes Ziel gesteckt: Sie wollen das Verhalten von Festkörpern und Flüssigkeiten unter Schwerelosigkeit mit Hilfe des Visualisierungsverfahrens „Frozen Reality“ dokumentieren. „Vor allem wollen wir herausfinden, was passiert, wenn Kleinstpartikel mit Satellitenverkleidungen zusammenstoßen“, sagt Florian Maier (25). Das von Maier entworfene und an der TU Ilmenau weiterentwickelte Verfahren ermöglicht es, Kurzzeitvorgänge in Form eines dreidimensionalen „Standbildes“ einzufrieren und dadurch eine hohe örtliche Auflösung zu erzielen. „Herkömmliche Verfahren können eine solch hohe Auflösung nicht ohne weiteres erzielen“, erklärt Maier.

Geplanter Versuchsaufbau für das „Frozen Reality“ Space Project. [Bildquelle: Florian Maier]

Das sechsköpfige Team hat zwei verschiedene Versuchsanordnungen entwickelt, die unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit funktionieren und einfach zu bedienen sein müssen. Im ersten Experiment wird es um den Einschlag von Kleinkörpern auf feste Oberflächen gehen. Als zweites Experiment ist ein Versuch mit einer Flüssigkeitskugel geplant. Dabei machen die Forscher sich das Prinzip zunutze, dass Flüssigkeiten unter Schwerelosigkeit eine kugelförmige Gestalt annehmen. Auf diese Flüssigkeitsansammlung trifft dann ein Projektil – ein Experiment, das insbesondere zur Erforschung mechanischer Störeinflüsse in Flüssigkeitstanks dienen soll.

Vier Mitglieder des Teams werden vielleicht im Sommer 2004 am nächsten Parabelflug teilnehmen können. 20 Sekunden lang die Last der Welt hinter sich lassen – für insgesamt 30 Studententeams wird dieser Traum schon bald Wirklichkeit werden können.