In Paderborn starten Parabelflüge des DLR. Dabei wird Schwerelosigkeit hergestellt. Forschende haben so 22 Sekunden Schwerelosigkeit für ihre Experimente.
Schwerelosigkeit ist kein alltägliches Phänomen. Beim Trampolinspringen können wir sie für gut eine Sekunde spüren oder beim Bungeejumping, auch auf der Raumstation ISS in der Erdumlaufbahn herrscht eine annähernde Schwerelosigkeit. Und auch in Flugzeugen lässt sich Schwerelosigkeit herstellen - mit Parabelflügen.
Schwerelosigkeit im Flugzeug
Das macht etwa das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die Pilotinnen und Piloten bringen ihr Flugzeug aus dem horizontalen Flug steil nach oben, drosseln dann die Schubkraft und lassen den Flieger durch den Restschub erst nach oben fallen und nach dem Erreichen des Gipfelpunktes wieder nach unten.
Normalerweise starten die Parabelflüge im französischen Bordeaux. Wegen der Coronavirus-Pandemie sind sie nun nach Paderborn verlegt worden. "Die Anwohner werden von unseren Flügen nicht viel mitbekommen", sagt Katrin Stang. Auch von Paderborn aus fliegt sie über den Atlantik vor der Bretagne.
Wie das aussieht, könnt ihr im Video vom DLR sehen:
Für 22 Sekunden herrscht Schwerelosigkeit. Damit werden zum Beispiel Astronautinnen und Astronauten auf einen Einsatz im Weltall vorbereitet. Aber die 22 Sekunden Schwerelosigkeit werden auch für wissenschaftliche Experimente genutzt.
Das sieht im Flugzeug dann so aus:
"22 Sekunden können ganz schön lang sein", sagt Katrin Stang, Biologin und Parabelflugprogrammleiterin beim DLR. Sie entscheidet mit darüber, welche Experimente auf den Parabelflügen durchgeführt werden - denn nicht alle Experimente in Schwerelosigkeit machen Sinn. "Bei der Auswahl müssen wir darauf achten, dass Schwerelosigkeit wirklich notwendig ist", sagt sie. Denn manchmal gebe es auch auf der Erde Mittel und Wege, die gewünschten Erkenntnisse zu erzielen.
Gerade in der Physik, in der Biologie oder in den Materialwissenschaften würden Prozesse ultraschnell ablaufen. In 22 Sekunden kann da viel passieren. In Schwerelosigkeit können zum Beispiel Legierungen unterschiedlicher Art aufgeschmolzen werden. Durch das Schmelzen und Erstarren lernen die Forschenden viel über die Materialbeschaffenheit.
"22 Sekunden können ganz schön lang sein."
"Natürlich muss man als Wissenschaftler dafür Sorge tragen, dass der Experimentaufbau so gestaltet ist, dass man in diesen 22 Sekunden seine Daten aufnehmen kann", erklärt die Biologin. Die Daten seien schließlich der Grund, warum die Forschenden überhaupt in die Schwerelosigkeit gingen.
An einem Flugtag legt das DLR-Team 31 Parabeln hin, das bedeutet: 31 mal 22 Sekunden Schwerelosigkeit. "So können problemlos mehrere Serien gefahren und zwischen den einzelnen Parabeln Einstellungen geändert werden, um weitere Aspekte im Experiment zu untersuchen." Am Ende hängt es aber immer am Forschungsteam, dass es in den 22 Sekunden die richtigen Knöpfe drückt, damit das Experiment genauso funktioniert, wie es gewünscht ist.
"Wie in einem fliegenden Labor können die Forscher auf einem Parabelflug selbst ihre Versuche durchführen. Es ist im Prinzip Forschen wie auf der Erde."
Nun sind viele Forscherinnen und Forscher es nicht gewohnt, in der Schwerelosigkeit zu arbeiten. Das ist eine Herausforderung, aber auch eine Chance. Denn das ist eben das Besondere an den Parabelflügen, sagt Katrin Stang: "Die Forscher können selbst ihre Experimente bedienen und kontrollieren." In anderen Umgebungen mit Schwerelosigkeit wie etwa der Raumstation ISS geht das nicht so einfach. Da muss die ISS-Besatzung als verlängerter Arm der Forschenden den Job übernehmen.
Die Parabelflüge sind deswegen eine gute Möglichkeit für die Wissenschaft: "Wie in einem fliegenden Labor können die Forscher auf einem Parabelflug selbst ihre Versuche durchführen", sagt Stang. "Es ist im Prinzip Forschen wie auf der Erde." Und wenn sich ein Experiment im Flugzeug bewährt, folgt manchmal noch ein Test oder ein Einsatz im Weltraum auf der ISS.