Schwerelosigkeit für Wissenschaftler:
Forschen im «größten fliegenden Labor der Welt»
10. Apr 2008 11:30
 |  22 Sekunden dauert die Schwerelosigkeit an Bord des Airbus A300 Zero G | Foto: AP |
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Es ist eine fliegerische Meisterleistung: Piloten bringen einen Forschungs-Airbus des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrts mit Wissenschaftlern an Bord in die Schwerelosigkeit.
«Noch eine Minute», tönt es aus den Bordlautsprechern. Wissenschaftler und Bordcrew bereiten sich vor. Kurz darauf beginnt der Countdown: «Fünf - vier - drei - zwei - eins, Pull up». Sofort wirken zwei G, die doppelte Erdbeschleunigung, auf Crew und Passagiere. Arme werden schwer, der Blick der Flieger ist seltsam starr. Nur Sekunden später kommt mit dem Kommando «Injection» die Schwerelosigkeit.
Emsig arbeiten Physiker, Biologen und Mediziner nun an ihren Experimenten. Jochen Blum von der Technischen Universität Braunschweig schreit «Fire» und bringt damit Eisteilchen zur Kollision. Er hat nur 22 Sekunden Zeit. Über dem Atlantik bei Brest bringt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in dieser Woche zum zwölften Mal Wissenschaftler und ihre Experimente mit einem speziellen Airbus A300 Zero G in die Schwerelosigkeit. Bei der aktuellen Kampagne forschen 130 Wissenschaftler aus 16 Nationen mit Hilfe der Schwerelosigkeit in den Bereichen Biologie, Humanphysiologie, Physik und Materialforschung.
Airbus im freien Fall
Bei den knapp vierstündigen Flügen fliegt der Airbus mit dem «größten fliegenden Labor der Welt» (DLR) an Bord je 31 Parabeln. Dabei steigt das Flugzeug aus dem horizontalen Flug in einem Winkel von bis zu 52 Grad steil nach oben. Dann drosselt der Pilot die Schubkraft der Turbinen und fliegt dabei eine Bahn, die einer Wurf-Parabel entspricht. Der Airbus befindet sich dabei mit seinen Passagieren und Experimenten im freien Fall, wobei für etwa 22 Sekunden Schwerelosigkeit herrscht.
Insgesamt stehen bei der zwölften Parabelflug-Kampagne an vier Flugtagen mehr als 40 Minuten Schwerelosigkeit zur Verfügung. Neben eigenständiger Forschung werden auch Experimente für die Internationale Raumstation ISS vorbereitet. So erforscht ein Team von der Charité Berlin den Einfluss von Schwerelosigkeit auf menschliche Zellen.
Hoffnung auf neue Krebs-Therapien
Im Parabelflug werden Gefäß- und Tumorzellen in der Schwerelosigkeit kultiviert und später molekularbiologisch untersucht. Die Wissenschaftler erwarten von dem Experiment Hinweise auf Vorgänge, die für den Zelltod verantwortlich sind. Langfristiges Ziel der Forscher sind neue Therapieansätze in der Krebsforschung sowie bessere Heilungschancen für geschädigte Organsysteme.Forscher der Technischen Universität Braunschweig und der technischen Universität Glasgow wollen Vorgänge kennenlernen, die sich in den Ringen des Saturns abspielen. Der innere Teil der Saturnringe, die im Wesentlichen aus Eisbrocken unterschiedlicher Größe bestehen, rotiert schneller als der äußere.
Aufgrund dieser Geschwindigkeitsunterschiede stoßen die Ringpartikel häufig zusammen. Diese Stöße finden bei sehr geringen Geschwindigkeiten statt. Um genau zu verstehen, was dabei passiert, stellt das Team der Technischen Universität Braunschweig im Parabelflug solche Kollisionen im Miniaturformat nach.
Gelegenheit, auf grundlegende Phänomene zu stoßen
Forschung in Schwerelosigkeit bietet eine einmalige Gelegenheit, Prozesse und Reaktionen ohne die Einwirkung der Schwerkraft zu untersuchen und dabei auf grundlegende Phänomene zu stoßen. Seit den 50er Jahren werden Parabelflüge mit Flugzeugen für das Training von Astronauten, medizinische Untersuchungen und Experimente in Schwerelosigkeit eingesetzt. Außerdem testet man Geräte für ihren Einsatz im Weltraum um sicherzugehen, dass sie auch in Schwerelosigkeit einwandfrei funktionieren. Die DLR Raumfahrt-Agentur veranstaltet seit 1999 jährlich ein bis zwei Parabelflug-Kampagnen. Die daran beteiligten Wissenschaftler haben bisher weit über 200 Versuche durchgeführt; insgesamt waren fast 30 Tonnen Experimentiergerät an Bord.
Erkenntnisse über den Seh- und Gleichgewichtssinn
Forscher verstehen dadurch nun besser, wie Pflanzen ihr Wachstum nach der Erdschwerkraft ausrichten, wie Seh- und Gleichgewichtssinn des Menschen gekoppelt sind und wie Menschen auf den besonderen Stress bei wechselnden Beschleunigungen reagieren. An schwebend geschmolzenen Metalltropfen konnten grundsätzliche Erkenntnisse über Erstarrungsvorgänge erzielt werden. Neue Ergebnisse erweitern das Verständnis von frühen Prozessen bei der Bildung von Himmelskörpern. Und den Wissenschaftlern wird eine einzigartige Forschungsplattform zur Verfügung gestellt. (Oliver Multhaup, AP)
