ESA's vrije val-laboratorium maakt zich op voor het ontsnappen aan de zwaartekracht
De 'Zero-G' Airbus A300 die geparkeerd staat op het vliegveld van Bordeaux-Mérignac is in alle opzichten een vliegend laboratorium. Over een week gaat een dozijn wetenschappelijke teams aan boord om er in vrije val experimenten te kunnen uitvoeren. Ook de Nederlandse astronaut André Kuipers gaat mee om zich in gewichtloosheid voor te bereiden op zijn aanstaande ruimtevlucht. Kuipers zal in het voorjaar volgend jaar met een Russische Sojoez-capsule naar het ruimtestation vliegen om daar verschillende wetenschappelijke experimenten uit te voeren.
De wetenschappelijke teams voor ESA's 34ste paraboolvluchten-campagne bereiden zich deze week voor op hun vlucht. Als hun veiligheidstrainingen zijn afgerond, gaan zijn vanaf volgende week dinsdag aan boord. Gedurende drie dagen kiest de speciaal daarvoor ingerichte Airbus van de Franse firma Novespace eenmaal per dag het luchtruim. Hoog boven de Golf van Gascogne worden er lange series parabolen mee gevlogen waardoor telkens een korte tijd van gewichtloosheid onstaat.
Vrije val
Tijdens zo'n parabool (in feite een kogelbaan in vrije val als de piloot tijdelijk het gas voor de motoren nagenoeg volledig terugneemt) verkeert alles wat zich in het vliegtuig bevindt ongeveer 20 seconden in gewichtloosheid. In zo’n periode kunnen allerlei technische, medische of wetenschappelijke experimenten worden uitgevoerd. Daarna worden de motoren weer op volle kracht gezet, trekt het vliegtuig steil op en begint aan een nieuwe vrije val. In totaal leveren de 31 parabolen die doorgaans gemaakt worden ruim tien minuten op die enigszins lijken op een echte ruimtevlucht.
"Paraboolvluchten zijn relatief goedkoop en geven een zeer goede nabootsing van de microzwaartekracht die zich tijdens een echte ruimtevlucht voordoet,” zegt Vladimir Pletser, ESA-coördinator van de paraboolvluchten-campagne.
"Met de vluchten krijgen we een uitstekend inzicht in de experimenten die de ruimte ingaan en kunnen we zelfs nog laatste checks en verbeteringen uitvoeren zes maanden of minder vóór de ruimtvlucht. Door de vrije val en het weer optrekken van het vliegtuig ontstaan variaties in de zwaartekrachtswerking van 0 tot 1,8 g. Door bepaalde manoeuvres uit te voeren, kun je er zelfs de zwaartekracht op andere planeten mee nabootsen. En wat verder heel belangrijk is: als het gaat om studies van het menselijk lichaam, staan de experimentatoren in direct contact met hun proefpersonen. In de ruimte is dat niet altijd mogelijk."
Frank De Winne
De 34ste paraboolvluchten-campagne heeft een paar bekende astronauten aan boord. De Belgische ESA-astronaut Frank De Winne en zijn medebemanningsleden van de Odissea-missie van afgelopen oktober – Sergei Zaletin en Yuri Lonchakov – zijn proefpersonen voor een experiment van de Universiteit van Leuven. Zij onderzoeken ‘cardiovasculaire respons’ tijdens gewichtloosheid, een voortzetting van het werk dat De Winne uitvoerde tijdens zijn achtdaagse Sojoez-taxivlucht naar het internationaal ruimtestation ISS.
André Kuipers
Ook André Kuipers is aan boord. Drie experimenten die de Nederlandse ESA-astronaut volgend voorjaar in de ruimte gaat uitvoeren, zullen tijdens de vluchten worden getest. Kuipers zelf dient bij één van de experimenten als proefpersoon.
Het experiment waarbij Kuipers zelf onderwerp van studie is, heeft als doel meer inzicht te krijgen in het hart-long-systeem. De twee andere experimenten zijn meer technisch-natuurkundig van aard.
Bij het experiment over het hart-long-systeem zullen de onderzoekers bestuderen wat de invloed van zwaartekracht is op de longfunctie. Een ander onderwerp van studie bij dit experiment is de invloed van zwaartekracht op de interacties tussen de linker en rechter hartkamer. Daarnaast zullen de onderzoekers het functioneren van de meetapparatuur, die volgend jaar in het ruimtestation vlekkeloos moet werken, testen in gewichtloze omstandigheden.
Energiezuinige lamp
Een team onderzoekers van de TU-Eindhoven en Philips, werkt aan de ontwikkeling van een nieuw soort zeer energiezuinige gasontladingslamp. De Eindhovenaren willen onder andere, zonder de invloed van de zwaartekracht, de ontmengingsverschijnselen bestuderen van de gassen in de lamp.
Ongewenst schuim
Het experiment met de naam FOAM, van een groep onderzoekers uit Frankrijk, België en Nederland, moet meer inzicht geven in de natuurkundige eigenschappen van nat schuim. Dit inzicht kan waardevol zijn bij het omgaan met bepaalde industriële processen waarbij, soms ongewenst, schuim ontstaat. Om de schuimen goed te kunnen beschrijven moet de zwaartekracht uitgeschakeld worden. Tijdens de paraboolvluchtwillen de onderzoekers vooral de apparatuur testen die volgend jaar in de ruimte het schuim zal produceren.
De ruimtemissie van André Kuipers wordt voorbereid in samenwerking met ESA, het programmabureau van SRON (Stichting Ruimteonderzoek Nederland), het Nederlands Instituut voor Vliegtuigontwikkeling en Ruimtevaart (NIVR) en de ministeries van Economische Zaken en van Onderwijs, Cultuur en Wetenschappen.
Het SRON Programmabureau Extern Onderzoek draagt in opdracht van het Gebiedsbestuur Aard- en Levenswetenschappen van NWO zorg voor de uitvoering van programma's op het gebied van aardgericht ruimteonderzoek en microgewichtonderzoek.
