Parabelflug im A300 Schülerfolder

Physik zum Abheben Physik zum Erleben <strong>Parabelflug</strong> <strong>im</strong> <strong>A300</strong> ZERO-G Ablauf eines <strong>Parabelflug</strong>es DLR NOVESPACE Der <strong>A300</strong> ZERO-G <strong>im</strong> Steigflug (Fotomontage, hier mit einer früheren Signatur). Der <strong>A300</strong> dieser Generation ist aufgrund seiner starken Turbinen für 2 Parabelflüge besonders gut geeignet. Seine Flugzeugkabine hat mit 100 m Fläche weltweit den größten Exper<strong>im</strong>entierraum unter <strong>Parabelflug</strong>zeugen. Er bietet Platz für 40 Wissenschaftler und 10 Mitarbeiter des Flugteams. Im Cockpit sind zusätzliche Geräte wie z. B. Beschleunigungsmesser angebracht. Weltweit existieren nur zwei weitere Flugzeuge für wissenschaftliche Parabelflüge: Die USA nutzen eine Boeing 727 und Russland eine IL-76 MDK. Der <strong>A300</strong> ZERO-G wird von der französischen Firma Novespace betrieben und startet vom Flughafen Bordeaux-Mérignac in Frankreich. „In meinem Flugzeug zeigt der Parabelzähler jetzt Nummer 19. Ich schließe die Augen und verliere sofort die Orientierung [...]. Die Fische <strong>im</strong> Exper<strong>im</strong>entier-Aquarium aus Großbritannien [...] schrauben sich in verwirrten Loopings [...].“ Jochen Wegner, BdW 1998 Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) bietet für Forschungseinrichtungen aus aller Welt regelmäßig Parabelflü- ge an. Dadurch erhalten Wissen- schaftler die einzigartige Möglich- keit, ihre Exper<strong>im</strong>ente selbst durchzuführen, die sonst nur von ausgebildeten Astronauten <strong>im</strong> Weltraum realisierbar sind. Auf diese Weise ergeben sich für viele Bereiche der Physik, Biologie, Medizin und der Materialwissenschaften hervorragende Voraus- setzungen für Exper<strong>im</strong>ente unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit. Schwerelosigkeit ist für Astronauten ein alltäglicher Zustand, der ihr Leben und Arbeiten <strong>im</strong> Orbit best<strong>im</strong>mt. Bei vielen wissenschaftlichen Untersuchungen ist die Schwerkraft hinderlich. Daher suchen Forscher die Umgebung der Schwerelosigkeit. Auf der Erde lassen sich Versuche unter Schwerelosigkeit mit Flugzeugen, in Falltürmen oder mit Raketen durchführen. Die Dauer dieses Zustandes ist dabei stets begrenzt. Sie beträgt <strong>im</strong> Fallturm Bremen etwa 9 s, bei Parabelflügen etwa 20 s und bei Forschungsraketen 6 bis 12 min. Damit sich in einem Flugzeug Der Pilot senkt die Nase des Schwerelosigkeit einstellt, muss Flugzeugs und steuert den die Maschine Manöver fliegen, <strong>A300</strong> der Erde entgegen. Nach die einer Parabelbahn be<strong>im</strong> 1 000 m Sinkflug und anhaltenschiefen Wurf ähneln. In Europa der Schwerelosigkeit fängt die nutzt man dafür den <strong>A300</strong>. Nach Crew die Maschine in einer dem Start in Bordeaux führt die Höhe von 7 600 m ab. Die Wis- Route häufig hinaus auf den senschaftler sind abermals der Atlantik. Das Manöver beginnt, Hyperschwerkraft von etwa 2 g wenn das Flugzeug in etwa ausgesetzt. In der Höhe von 6 100 m Höhe stark zu steigen 6 100 m ist der Airbus wieder anfängt. Die Maschine fliegt <strong>im</strong> Horizontalflug angekomnoch mit 825 km/h. Von den men. Nach einer Pause von Triebwerken wird Max<strong>im</strong>al- etwa 2 Minuten beginnt der schub erzeugt. Hyperschwer- Ablauf von Neuem. Während kraft setzt ein. Die Wissen- eines vierstündigen Fluges schaftler spüren für etwa 20 s absolvieren die Wissenschaftfast ihr doppeltes Körperge- ler etwa 30 Parabeln. wicht. In 7 600 m Höhe drosselt Generell lassen sich mit der Pilot die Triebwerke. Der Air- nahezu jedem Flugzeug Parabus geht hierauf mit einem Win- beln fliegen, auch mit Kleino kel von 47 und einer Geschwin- und Segelflugzeugen. Sogar digkeit von 570 km/h in den para- Modellflugzeuge sind dafür belförmigen Flugabschnitt über. geeignet. Natürlich dauert die Es herrscht Schwerelosigkeit. Schwerelosigkeit unterschied- Etwa 10 s bewegt sich das Flug- lich lange. Mit der Concorde zeug nahezu antriebslos um wei- erreichte man über 1 Minute. tere 1 000 m aufwärts. In einer Bei Segelflugzeugen beträgt Höhe von ca. 8 500 m erreicht die Zeitspanne etwa 10 s. Mit die Maschine den Scheitelpunkt einem Modellflugzeug ergibt der Bahn. Die Geschwindigkeit sich ungefähr 1 s Schwereloist jetzt auf 370 km/h gesunken. sigkeit. Medizinische Untersuchungen an Probanden auf Symptome der Reisekrankheit. Um die Reaktionen des Körpers wie Übelkeit und Schweißausbrüche bei Parabelflügen zu untersuchen, tragen die Testpersonen eine Weste mit Messgeräten. Diese erfassen u. a. Blutdruck, Puls und Atmung. Die Auswertung der Ergebnisse kommt später Astronauten auf der ISS zugute. Hyperschwerkraft 20 s Der Parabel Flug 8500 m 370 km/h 7600 m 570 km/h 6100 m 825 km/h Schwerelosigkeit 22 s Quelle: DLR/ Grafik: ArtX Hyperschwerkraft 20 s Schematischer Ablauf eines <strong>Parabelflug</strong>es. Eine Kampagne umfasst meistens 3 Flugtage mit jeweils 3 bis 4 Flugstunden. An einem Tag werden etwa 30 Parabeln geflogen. Damit stehen den Forschern etwa 35 Minuten wertvolle Exper<strong>im</strong>entierzeit in der Schwerelosigkeit zur Verfügung. Erlebnis Schwerelosigkeit DLR DLR © Immo Kadner, Berlin 2015