Ritt auf dem fliegenden Teppich

Der Mensch als "Versuchskaninchen"
Der Mensch als "Versuchskaninchen"
24 April 2003

Mit ihrer 34. Parabelflugkampagne brachte die Europäische Weltraumorganisation ESA im April wieder hochkarätigen Wissenschaftlern das Schweben bei. Zwölf internationalen Forscherteams bot sich die Gelegenheit, an Bord des Spezial-Airbus A300-B2 der ESA im freien Fall zu experimentieren. In dem größten „Zero G“-Flugzeug der Welt wurden diesmal auf insgesamt drei Flügen sechs physikalische, vier lebenswissenschaftliche und zwei studentische Experimente durchgeführt.

Seit 1984 betreibt die ESA ein eigenes Parabelflug-Programm, das Forschern breitester Couleur wissenschaftliches Arbeiten in der Schwerelosigkeit ermöglicht. Neben der Grundlagenforschung testen die ESA-Spezialisten während der zweimal jährlich stattfindenden Flug-Kampagnen auch Weltraum-Equipment und bereiten Experimente vor, die später an Bord einer Plattform – wie der Internationalen Raumstation ISS – eingesetzt werden. Damit später im Orbit alles so perfekt funktioniert, wie es sich die unter der irdischen Gravitation lebenden Wissenschaftler einst ausgedacht hatten.

Wenn der mit Experimenten voll gepackte Spezial-Airbus „Zero G“ vom Rollfeld des Flughafens Bordeaux-Mérignac abhebt, steht den Forschern ein anstrengender Trip bevor: Während des Himmelsritts erleben sie Schwerelosigkeit und doppelte Erdschwere im Wechsel. Und das im Minutentakt.

Himmelsrodeo im Dienst der Wissenschaft

Schnittbild des "Zero-G"-Airbus
Schnittbild des "Zero-G"-Airbus

Der Airbus steigt zunächst mit einer Geschwindigkeit von 810 km/h auf etwa 6000 Meter Höhe. Dann zieht der Pilot die Maschine mit Vollschub steil hoch. Eine knapp zweifache Erdschwere presst nun die Passagiere in die Polster. In etwa 8500 Meter Höhe drosselt der Pilot die Triebwerke. Durch den Eigenschwung getragen beschreibt das fast antriebslose Flugzeug eine Parabel und geht dann in den Sturzflug über. In dieser Flugphase herrschen nun an Bord jene magischen 20 Sekunden Schwerelosigkeit, in der die Wissenschaftler an ihren Experimenten arbeiten können. Schließlich fängt der Pilot die Maschine in 6000 Meter Höhe wieder ab und die Schwerkraft kehrt mit doppelter Wucht zurück. Nach kurzem „Normalflug“ beginnt die Berg- und Talfahrt aufs Neue.

Während des rund zweieinhalbstündigen Rodeos am Himmel absolviert das fliegende Labor 31 solcher Parabeln. Die Forscher an Bord haben also insgesamt etwa 10 Minuten Zeit, im freien Fall ihre Versuche durchzuführen. Dabei müssen sie ihre Arbeit in 20-Sekunden-Häppchen einteilen. „20 Sekunden pro Parabel sind eine sehr kurze Zeit. Wenn man aber gut genug vorbereitet ist, kann das auch eine relativ lange Zeit sein“, so Vladimir Pletser, der ESA-Koordinator für die Parabelflug-Kampagne.

Feuer in der Schwerelosigkeit

Untersuchung einer Flamme unter Zero-G-Bedingungen

Gut vorbereitet waren alle, die an der 34. Flugkampagne der ESA teilgenommen haben. Monatelang hatten die Teams darauf hingearbeitet, ihre sehr unterschiedlichen Experimente endlich frei vom Störfaktor Schwerkraft durchführen zu können. Ein niederländisches Team versuchte beispielsweise zu klären, warum es in so genannten HID-Gasentladungslampen immer wieder zu Störungen kommt. Mittels Spektroskopie beobachteten die Wissenschaftler, wie das Gas in den Lampen unter veränderten Schwerkraftbedingungen reagiert. Die extrem energieeffizienten HID-Lampen werden unter anderem in Autoscheinwerfern und zur Beleuchtung von Sportstadien eingesetzt.
Ein Team aus Frankreich hatte eine kleine Brennkammer an Bord installiert, um zu untersuchen, wie sich Flammen in der Schwerelosigkeit verhalten. Das Experiment soll helfen, die Feuergefahren an Bord bemannter Raumfahrzeuge besser einschätzen zu können.

ESA-Astronauten als Testobjekt

ESA-Astronaut Frank De Winne

Neben den physikalischen standen auch mehrere biomedizinische Experimente auf dem Programm. Eine Forschungsgruppe aus Belgien untersuchte, wie sich Herzfrequenz und Blutdruck durch wechselnde Schwerkrafteinwirkung verändern. Die gewonnen Erkenntnisse können helfen, aus dem All zurückgekehrte Astronauten zu betreuen, aber auch Patienten auf der Erde zu behandeln. Den Belgiern stand während des Parabelfluges mit Frank de Winne eine weltraumerfahrene Testperson zur Seite. Der ESA-Astronaut de Winne war im Oktober 2002 mit der Taximission Sojus TMA 1 „Odissea“ zur Internationalen Raumstation ISS gestartet und hatte das belgische Experiment auf diesem Flug schon einmal absolviert. Im Herbst diesen Jahres soll das Experiment dann zum zweiten Mal auf einer Sojus-Mission mitfliegen.

Erprobt wurde auch das Lungenfunktionssystem PFS, das voraussichtlich ebenfalls in Kürze ins All startet. Das Gerät, das beim Parabelflug zum ersten Mal im freien Fall getestet wurde, soll an Bord der Internationalen Raumstation ISS installiert werden. Es analysiert die Gasmischung im Atem der Astronauten. Mit ihm lässt sich feststellen, wie sich die Lungenfunktion des Menschen in der Schwerelosigkeit verändert.

Dass auch der Humor in der Schwerelosigkeit nicht zu kurz kommen muss, bewiesen die Forscher auf dem abschließenden Flug. Während der letzten Parabeln dieser 34. Kampagne wagten sie sich an ein ganz besonderes Experiment: Sie probierten höchst amüsiert aus, ob es im freien Fall möglich ist, auf einem fliegenden Teppich zu reiten.

Der ZDF-Moderator Jo Hiller vor dem "Zero-G"-Airbus

Übrigens. Wer sich einen besseren optischen Eindruck von der letzten Parabelflugkampagne verschaffen will, sollte am Samstag, dem 26. April um 11.35 Uhr das ZDF einschalten. Der Moderator der Kindersendung PuR, Jo Hiller hat mit seinem Team die Forschungsarbeiten an Bord des Flugzeuges dokumentiert und wird sie den jungen Zuschauern des ZDF am Samstag vorstellen.
Weitere Informationen zur Sendung können auf der Internetseite des Kindermagazins abgerufen werden:

www.tivi.de/PUR

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