Schwerelos auf Schienen

Seit über 30 Jahren bietet der große Fallturm am Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) in Bremen optimale Experimentierbedingungen für Forschung in Schwerelosigkeit. Allerdings können dort nur drei Experimente pro Tag stattfinden – anders als beim kleineren GraviTower Bremen Pro, der künftig bis zu 960 Wiederholungen pro Tag ermöglicht, da er kein Vakuum erfordert.

Der neue Turm ist nur 16 Meter hoch und direkt am bestehenden Fallturm installiert. Die wissenschaftlichen Experimente befinden sich dort für 2,5 Sekunden in Mikrogravitation, die bislang eine Qualität von 10^-4 g erreicht – Ziel sind 10^-6 g. Zum Einsatz kommt ein innovatives Schienensystem. Ein Seilantrieb beschleunigt den Schlitten als Träger der Experimentkapsel auf exakt diejenige Geschwindigkeit, die er theoretisch während eines Katapultfluges im Vakuum des großen Fallturms erreichen würde. Dies kompensiert den störenden Luftwiderstand. „Die Herausforderung bestand darin, das Experiment mechanisch vom Schlitten zu trennen, sodass die Störungen des Antriebs, des Schienensystems und des Schlittens dieses nicht stören. Dafür haben wir spezielle Entkopplungsmechanismen entwickeln müssen. Das war mein Promotionsprojekt“, erläutert Projektleiter Andreas Gierse. Während der Schwerelosigkeitsphase ist das Experiment komplett vom Schlitten entkoppelt und befindet sich berührungslos im freien Fall. Am Ende bremst der Seilantrieb Schlitten und Experiment wieder ab.