Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/zero-g-ein-flugzeug-fuer-die-schwerelosigkeit-1606-121410.html    Veröffentlicht: 10.06.2016 10:01    Kurz-URL: https://glm.io/121410

Zero G

Ein Flugzeug für die Schwerelosigkeit

Dann hebt er ab und völlig schwerelos schwebt der Wissenschaftler durch das Parabelflugzeug. Golem.de hat sich das DLR-Forschungsflugzeug angeschaut, aber unter irdischen Bedingungen.

Wo früher Helmut Kohl, Gerhard Schröder und Angela Merkel saßen, schweben heute Forscher und Astronauten herum und forschen für die Raumfahrt - zumindest kurzzeitig: Das Forschungsflugzeug Zero G, mit dem das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Parabelflüge durchführt, ist ein ehemaliges Regierungsflugzeug. Golem.de hat es sich auf der Internationalen Luft -und Raumfahrtausstellung (Ila) angeschaut.

Ulrike Friedrich, Projektleiterin der Parabelflüge im Raumfahrtmanagement des DLR, zeigt uns das Spezialflugzeug. Ein Parabelflug ist ein besonderes Flugmanöver, bei dem für eine kurze Zeit Schwerelosigkeit erzeugt wird. Das ist für die Menschen, die sie erleben, eine enorme Belastung. Für das Flugzeug auch.

Erst herrscht doppelte, dann keine Schwerkraft

Eine Parabel beginnt mit einem Steigflug. Pilot Stéphane Pichené lässt das Flugzeug in einem Winkel von etwa 45 Grad steigen. In dieser Phase herrscht fast die doppelte Schwerkraft - alles wiegt also doppelt so viel wie auf der Erde. Dann drosselt Pichené die Triebwerke und legt den Steuerknüppel nach vorn. Das Flugzeug wird langsamer, steigt noch für eine kurze Zeit und geht danach in Sinkflug über.


In dieser Phase ist in der Maschine die Schwerkraft weitgehend aufgehoben. Alles in ihrem Inneren, was nicht festgezurrt ist, hebt ab und schwebt. Wenn die Flugzeugnase 45 Grad nach unten weist, fängt Pichené das Flugzeug ab und bringt es wieder in die normale horizontale Fluglage. Es folgt eine kurze Übergangsphase. Dabei herrscht wieder, wie vor der Schwerelosigkeit, Hyperschwerkraft.

Landen beansprucht das Flugzeug stärker

Die Parabelflüge beanspruchen das Flugzeug deutlich stärker als der normale Flugbetrieb. Doch eine gute Maschine hält das ohne größere Umbauten aus. "Das ist ein ganz normaler kommerzieller Airbus", sagt Friedrich. "Diese Flugzeuge sind so robust, dass an der Struktur nichts speziell für die Parabelflüge verändert werden musste."

Auf den ersten Blick durch die hintere Tür unterscheidet sich der Airbus A310 folglich nicht von anderen Flugzeugen dieses Typs. Erst der Blick um die Ecke offenbart das Ungewöhnliche: Die ersten Sitzreihen sehen noch ganz normal aus. Doch dahinter folgt ein Fangnetz und dahinter bis zum Cockpit: nichts.

Das Flugzeug ist leer

Wo sich sonst Sitzreihe hinter Sitzreihe drängt, ist dieses Flugzeug leer. Die Freifläche ist mit weichen weißen Matratzen ausgelegt, auf dem Fußboden ebenso wie an der Innenwand und der Decke des Passagierraums. Links und rechts läuft jeweils eine Haltestange, ebenfalls dick gepolstert. "Damit sich die Wissenschaftler nicht verletzen, wenn sie mal irgendwo hinschweben, vor allem dann, wenn die Schwerkraft wiederkommt", erklärt Friedrich.

Den Umbau des Innenraums übernahm Lufthansa Technik in Hamburg, baute Sitze aus, Polster und Steckdosen für die Experimente ein. "Aber das sind wirklich Kleinigkeiten, die da für die Experimente hergerichtet wurden", sagt die Projektleiterin. Das Unternehmen hatte im Vorjahr auch das fliegende Teleskop Sofia überholt. Dessen Mission haben das DLR und die US-Raumfahrtbehörde Nasa auf der Ila gerade bis zum Jahr 2020 verlängert.

Zero G war ein Kanzlerflugzeug

Seit gut einem Jahr sei der Airbus A310 Zero G als Parabelflugzeug im Einsatz und werde es, hofft Friedrich, auch noch viele Jahre bleiben. Das Flugzeug hat eine bewegte Vergangenheit hinter sich: Es wurde im Juni 1989 von Interflug in den Dienst gestellt und war bis zum Ende der DDR-Fluggesellschaft 1991 im Liniendienst im Einsatz. Anschließend übernahm die Luftwaffe das Flugzeug für die Flugbereitschaft. Bis 2011 flogen Bundeskanzler und Bundesminister in der nach Konrad Adenauer benannten Maschine zu Staatsbesuchen. 2014 übernahm es das französische Unternehmen Novespace, testete es und ließ es zum Forschungsflugzeug umbauen, als Nachfolger des Airbus A300 Zero G.


Nun dient es wissenschaftlichen Experimenten. Steht ein Parabelflug an, stellen die Forscher die ganze freie Fläche in dem Flugzeug voll, erzählt Friedrich. Mit wissenschaftlichen Experimenten aus Bereichen wie Biologie, Medizin, Physik, Materialforschung: Arbeitsplätze mit Rechnern, allen möglichen Geräten oder auch mal einem Fitnessgerät. Meist geht es darum, die Reaktionen auf die fehlende Schwerkraft zu testen - die des Körpers, aber auch die von Gegenständen.

Tests für die ISS

Die meisten Experimente seien Vorbereitungen für ein späteres Experiment, das auf der Internationalen Raumstation ISS durchgeführt werde. Es sei auch sinnvoll, Geräte, die in Schwerelosigkeit eingesetzt werden sollen, schon einmal bei solchen Parabelflügen zu testen, bevor sie auf die ISS gebracht werden.

Andere Experimente untersuchen den Einfluss der Schwerkraft auf den menschlichen Körper, etwa auf das Herz-Kreislauf-System. Auch das hat mit der ISS zu tun: Ziel dieser Experimente ist, dafür zu sorgen, dass Astronauten während ihres Aufenthalts auf der Station gesund und körperlich fit bleiben. Diese Untersuchungen liefern zudem grundlegende Erkenntnisse für Menschen auf der Erde und ermöglichen beispielsweise die Entwicklung neuer Therapien.

20 Sekunden schwerelos

So unterschiedlich diese Experimente auch sein mögen, eines haben sie alle gemeinsam: Sie dürfen nicht viel länger als 20 Sekunden dauern - so lange wird in dem Airbus geschwebt. Entsprechend wichtig sind Planung und Vorbereitung: "Man muss natürlich, weil man nur diese 22 Sekunden zur Verfügung hat, die richtigen Fragen stellen, die in dieser Zeit beantwortet werden können", sagt Friedrich. Das gilt auch für physiologische Tests: Manche Körperfunktionen wie etwa der Blutdruck ändern sich innerhalb von wenigen Sekunden. "Das Blut schießt nach oben, weil die Schwerkraft nicht mehr da ist."

Nach den 22 Sekunden kehrt die Schwerkraft wieder zurück und zerrt mit Macht am Körper. Gut 30-mal heben die Forscher an einem Flugtag in der Zero G ab und werden dann wieder auf den Boden gedrückt. "Diese Flüge mit den wechselnden Beschleunigungen - Hyperschwerkraft, Schwerelosigkeit, Hyperschwerkraft, normale Schwerkraft - sind natürlich magenbelastend", erzählt Friedrich.

Aber gegen Übelkeit ist vorgesorgt: "Wir haben ein hervorragendes Medikament, das jeder nimmt, der mitfliegt, damit er fit bleibt und ohne Probleme sein Experiment durchführen kann. An einem Flugtag gibt es vielleicht zwei, drei Personen, denen es zeitweise nicht so gut geht. Aber nach einer Viertelstunde ist das auch wieder in Ordnung. Man gewöhnt sich auch an diese Parabeln."  (wp)


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