Die Experimente

An dieser Stelle wollen wir euch die eigentlichen Stars des Teams vorstellen: Unsere Experimente. Dabei werdet ihr auch erfahren, warum wir für unsere Versuche überhaupt Schwerelosigkeit benötigen.

Warum Parabelflüge?

Wie die meisten unserer Leser wahrscheinlich wissen, erforschen wir sogenannte staubige Plasmen. Ein (physikalisches) Plasma besteht aus elektrisch negativ geladenen Elektronen, positiv geladenen Ionen sowie neutralen Gasatomen. Bei einem staubigen Plasma kommen noch nano- bis mikrometergroße Partikel hinzu. Wir verwenden in unseren Experimenten Plastikkügelchen mit Durchmessern von einigen Mikrometern, die sich in einer Hochfrequenzentladung befinden. Um zu erklären, wie wir dies genau machen und was wir uns von unserer Forschung versprechen, müsste man ziemlich weit ausholen und das soll an dieser Stelle aus Platzgründen unterlassen werden. Ihr wollt aber nun bestimmt zumindest wissen, warum wir einen solchen Aufwand betreiben und unseren Versuchsaufbau samt Team durch halb Europa schicken, um dann in einem Flugzeug, das nicht einmal eine Standard-Fluglizenz besitzt, abenteuerliche Manöver zu vollführen. Der Grund hierfür ist eigentlich relativ einfach. Da die Staubpartikel makroskopisch, also mehrere Mikrometer groß sind, ist die Schwerkraft keine zu vernachlässigende Größe. Im Labor fallen die Partikel zunächst herunter und sammeln sich in einer flachen, pfannkuchenförmigen Wolke am unteren Rand des Plasmas. Zwar hat auch eine solche Anordnung etwas für sich, wir haben es aber lieber groß, ausgedehnt und vor allen Dingen dreidimensional und dafür muss man nunmal die Schwerkraft „abschalten“. Hierfür gibt es allerdings relativ wenige Möglichkeiten und eine davon ist der Parabelflug. Ist aber nicht wirklich schlimm, denn irgendwie macht es ja auch Spaß!

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Schematischer Aufbau unseres Experiments. Oben rechts: Im Labor sammeln sich die Staubpartikel am unteren Rand des Plasmas. Unten rechts: Unter Schwerelosigkeit erhalten wir eine ausgedehnte Staubwolke. Klicken vergrößert das Bild.

Die Experimente

Nun aber, wie versprochen zu unseren eigentlichen Stars. So ein physikalisches Experiment ist ja in den meisten Fällen ansich schon ein modernes Kunstwerk, welches nicht selten vor Hightech nur so strotzt. Für unsere Apparatur gilt das aber in besonderem Maße, da wir das ganze ja nicht im Labor betrieben, sondern in einem A-310. Folglich gibt es eine Menge zusätzlicher Einschränkungen, die vor allen Dingen aus den erhöhten Sicherheitsanforderungen, die uns vom Betreiber des Flugzeugs und der französischen Flugbehörde gestellt werden, resultieren. Und trotzdem soll das Experiment dann bloß nicht zu schwer sein und erst recht nicht zu viel Strom verbrauchen. Man erkennt also: das ist prinzipiell keine so leichte Aufgabe. Aber wir haben unsere Hausaufgaben natürlich gemacht – Sonst wären wir ja auch nicht immer wieder mit an Bord.

Wir haben aktuell zwei Aufbauten, von denen jeweils einer auf einer Kampagne zum Einsatz kommt. Beide Experimente sind aus mehreren sogenannten Racks zusammengesetzt – Stützstrukturen, in denen alle Komponenten eingebaut sind und die dann als Einheit im Flugzeug verschraubt werden. Beide Experimente werden im Flug von drei Experimentatoren bedient.

Die 3 Racks von Experiment I im Flugzeug
Die 2 Racks von Experiment II im Flugzeug

Parabelflüge und Fallturm-Experimente an der Universität Greifswald