Sturzflug im Dienst der Wissenschaft20 Sekunden schwerelos
Wie findet man mehr über die Schwerelosigkeit heraus, ohne ins Weltall zu fliegen? Parabelflüge machen es möglich. Der Vorteil: Die Forscher fliegen mit und betreuen ihr Experiment.
Wohin wachsen Pflanzen ohne Schwerkraft, wie reagieren Zellen im Körper, wenn es kein oben und unten mehr gibt - bevor Menschen lange Weltraum-Missionen etwa zum Mars angehen können, müssen neben technischen auch medizinische Probleme gelöst werden. Bei Parabelflügen, bei denen für etwa 20 Sekunden Schwerelosigkeit herrscht, arbeiten Forscher an solchen Fragen, die Industrie testet neue Entwicklungen, und für angehende Astronauten ist der Extrem-Flug mit dem Airbus A300 Zero-G ein erster Vorgeschmack auf dem Weltraum. In Köln läuft bis zum 20. September die 14. Parabelflug-Kampagne des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).
Oliver Knickel, der gerade mit vier Russen und einem Franzosen in Moskau in einem nachgebauten Raumschiff auf dem Boden einen Flug zum Mars simuliert hat, will erstmals die Schwerelosigkeit erleben. Dass er sich auch nach den dreimonatigen Strapazen ohne Sonnenlicht und frische Luft in Moskau einen Wechsel zur Weltraumforschung vorstellen könnte, hat der 29-jährige Bundeswehr-Hauptmann schon klar gemacht: "Ich würde da sofort mit Herzblut einsteigen."
Für die Wissenschaft sind die Flüge die Alternative zu teuren Experimenten im Weltraum, für die es wegen der beschränkten Kapazitäten jahrelange Wartezeiten gibt. Vorteil der Parabelflüge: Die Forscher fliegen mit und betreuen ihr Experiment selbst. In einer weltweit einmaligen Anlage etwa testen sie bei manchen DLR-Flügen neue Metalllegierungen: Das geschmolzene Metall ist in der Schwerelosigkeitsphase ohne Kontakt mit anderen Materialien, so dass die Eigenschaften störungsfrei ermittelt werden.
Fallturm als schwache Alternative
Außer bei Parabelflügen gibt es ein paar Sekunden Schwerelosigkeit auf Erden auch in Falltürmen - aber das geht nur für Gegenstände, nicht für Menschen. Die deutschstämmigen US-Raumfahrtpioniere Fritz und Heinz Haber entwickelten um 1950 die Grundlagen zum Parabelflug. Auf dem parabelförmigen Abschnitt der Flugbahn herrscht wie bei jedem geworfenen oder fallenden Körper im Flugzeug Schwerelosigkeit. Denn die Summe aller Kräfte ist Null.
31 Mal steigt der Airbus bei dem knapp vierstündigen Flug etwa 47 Grad steil nach oben. Dann drosselt der Pilot die Schubkraft der Turbinen und fliegt eine Parabel. "Wie bei einem magischen Zaubertrick beginne ich zu schweben, bin von diesem tollen Gefühl, völlig losgelöst zu sein, überwältigt", beschreibt die Darmstädter Doktorandin Olympia Kyriopoulos auf der DLR-Website. Danach werden die Passagiere dafür mit dem Doppelten ihres Gewichts auf den Boden oder in die Sitze gedrückt.
Pro Flugtag gibt es gut elf Minuten Schwerelosigkeit. Rund 15 Experimente sind in dem fliegenden Labor dabei. Der Magdeburger Biochemiker Oliver Ullrich erforscht seit Jahren das Immunsystem in der Schwerelosigkeit. Astronauten bekommen bei längeren Reisen verstärkt Infektionen. Warum, weiß man bis heute nicht genau. Solange kein Gegenmittel gefunden ist, bleiben erdferne Missionen Zukunftstraum. Beim derzeitigen Parabelflug geht es für Ullrich und seine Bonner Kollegin Meliha Karsak um Knochenabbau, der im All ebenso wie Muskelschwund stattfindet. Die Ergebnisse sollen auch Patienten auf der Erde helfen.
Trampolin kostengünstiger
Die Schwerelosigkeit hat aber auch andere Wirkungen. "Wenn man in die Schwerelosigkeit eintaucht und man schwerelos abhebt, werden Unmengen Glückshormone ausgeschüttet", schwärmt die DLR- Parabelflugmanagerin Ulrike Friedrich. Schweben wie eine Feder, leicht und ohne Anstrengung - dieser Traum ist inzwischen käuflich. Für mehrere Tausend Euro bieten Agenturen Parabelflüge in den USA oder Russland an.
Wer sich dem Gefühl des Schwebens kostengünstiger annähern möchte: Ein Trampolin tut's auch, wie Peter Preu, Leiter der Forschung unter Weltraumbedingungen des DLR in Bonn erläutert. "Die Besonderheit ist hier ähnlich wie beim Parabelflug der permanente Wechsel zwischen Schwerelosigkeit - freier Fall - und erhöhter Schwerkraft - Absprung und Landung." Allerdings: Die Schwerelosigkeitsphase ist dann wirklich sehr kurz.