Parabelflug: Antrag unterwegs

BLOG: Zündspannung

Blick über den Plasmarand
Zündspannung

Für unsere Welt ist die Gravitation ohne Zweifel praktisch und auch lebensnotwendig. Für Wissenschaftler allerdings ist diese Kraft manchmal nur hinderlich; so auch in meinem Fachgebiet, den Komplexen Plasmen. Wir werfen kleine Plastikkügelchen ("Staub") in ein ionisiertes Gas, wo sie sich elektrisch aufladen. Damit die Kugeln nicht wieder auf den Boden unser Plasmakammer fallen, müssen sie irgendwie in der Schwebe gehalten werden. Das geschieht oft durch elektrische Felder; damit sind aber meistens nur wenige Lagen von den Mikroteilchen levitierbar, obwohl man gerne möglichst gleichmäßige und große Systeme untersuchen möchte.

Wenn man nun die anderen Kräfte untersuchen möchte, die ebenfalls auf unsere Kügelchen wirken, stören die starke elektrische Kraft und die Gravitation außerdem. Es wäre also wirklich wünscheswert, die Gravitation irgendwie "auszuschalten". Da leider bisher niemand eine "Antigravitation" entwickelt hat ;), muss man auf andere Möglichkeiten zurückgreifen. Eine davon ist ein Parabelflug. Dabei fällt ein Flugzeug sozusagen auf eben einer Parabel entlang, so dass alles im Flugzeug für etwa 20 Sekunden schwerelos ist. Ein Beispiel so eines Manövers sieht man auf dem folgenden Video:

 

Natürlich ist die Schwerelosigkeit während eines Parabelflugs nicht perfekt, es gibt noch immer Fluktuationen. Und 20 Sekunden sind auch nicht gerade lang… Aber für einfache Experimente oder Testen von Hardware auf Tauglichkeit in der Schwerelosigkeit reicht es. 

Wir haben nun einen Antrag für einen Parabelflug beim DLR und der ESA eingereicht. Wir möchten verschiedene Dinge untersuchen, unter anderem Wellen in komplexen Plasmen, die man entweder extern anregen kann (z.B. durch einen elektrischen Impuls), oder die spontan entstehen. Der große Vorteil im Vergleich mit dem Aufbau auf der Internationalen Raumstation, wo die Schwerelosigkeit ja natürlich länger anhält und auch "perfekter" ist, ist es, dass wir auf den Parabelflug unsere Hochgeschwindigkeitskamera und das dazugehörige Datenerfassungssystem mitnehmen können und so Phänomene untersuchen können, für die herkömmliche Kameras einfach zu langsam sind.

Und natürlich hoffe ich, auch persönlich mitfliegen zu können. Das wäre sicher ein einmaliges Erlebnis.

Mierk Schwabe

Veröffentlicht von

Erhöht man die Spannung zwischen zwei Elektroden, die ein Gas umgeben, beginnt das Gas irgendwann zu leuchten: Freie Elektronen im Gas haben genug Energie, um die Gasteilchen zu ionisieren und noch mehr Elektronen aus den Atomen zu schlagen. Ein Plasma wurde gezündet, die Zündspannung ist erreicht. Gibt man nun noch zusätzlich Mikrometer große Teilchen in das Plasma, erhält man ein sogenanntes "Komplexes Plasma", mit dem ich mich zunächst als Doktorand und Post-Doc am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und nun an der University of California in Berkeley beschäftige. In diesem Blog möchte ich sowie ein wenig Einblick in den Alltag im Forschungsinstitut bieten, als auch über den (Plasma)-Rand hinaus blicken. Mierk Schwabe

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