Experimente in der Schwerelosigkeit
Rakete Mapheus-2 gestartet

Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt haben von Nordschweden aus eine Forschungsrakete gestartet. An Bord drei Experimente, die unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit durchgeführt werden mussten.
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HB DÜSSELDORF. Ein Jahr lang haben Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf diesen Tag hingearbeitet: Am heutigen Mittwoch ist die DLR-Forschungsrakete Mapheus-2 (Materialphysikalische Experimente unter Schwerelosigkeit) vom nordschwedischen Raketenstartplatz Esrange bei Kiruna abgehoben. An Bord: Drei Experimente, die für drei Minuten in bis zu 153 Kilometern Höhe der Schwerelosigkeit ausgesetzt wurden.

Ein zweistufiger Feststoff-Raketenmotor brachte die Mapheus-2-Experimente in eine Höhe von 153 Kilometer. Die erste Stufe beschleunigte die Rakete auf eine Geschwindigkeit von fast 2000 Stundenkilometer. Etwa neun Sekunden nach dem Abheben zündete die zweite Stufe.

„Nach dem Abtrennen dieser Stufe reduzierte in einer Höhe von 70 Kilometer ein mechanisches Jo-Jo-System den größten Teil der Rotation um die Längsachse der Rakete“, so DLR-Raumflugingenieur Josef Ettl. Durch das Abwickeln von zwei Gewichten an Seilen ändert sich das Massenträgheitsmoment der Rakete. "Bei gleichbleibendem Drehimpuls muss sich so die Rotationsgeschwindigkeit verringern. Das ist so ähnlich wie bei einem Eiskunstläufer, der bei einer Pirouette die Arme ausstreckt und sich dadurch langsamer dreht", sagt Ettl.

Die bei ungesteuerten Raketenstarts übliche Rotation um die Längsachse, der so genannte Drall, stabilisiert normalerweise während des Aufstiegs die Flugbahn der Rakete. Für die Experimente auf Mapheus-2 musste dieser Drall neutralisiert werden, um die Schwerelosigkeit zu erreichen und sicherzustellen.

Danach begann in einer Höhe von mehr als 100 Kilometer die Experimentierphase von etwas mehr als drei Minuten. Im Anschluss daran trat der Raketenteil mit den Experimenten wieder in die Atmosphäre ein und wurde durch den Luftwiderstand abgebremst. In etwa fünf Kilometern Höhe öffnete sich der Stabilisierungsschirm des Bergungssystems und brachte die Nutzlast mit den Experimenten sicher im unbewohnten Gebiet Nordschwedens zur Landung.

Die Wissenschaftler des DLR-Instituts für Materialphysik im Weltraum aus Köln haben die Experimente für den zweiten Mapheus-Flug entwickelt, um drei sehr grundlegenden Prozessen auf den Grund zu gehen: der Diffusion und der Entmischung in metallischen Flüssigkeiten sowie der Dynamik in sogenannten granularen Gasen. Durch die während des Fluges herrschende Schwerelosigkeit in den Experimenten wurden alle störenden Einflüsse nahezu ausgeschaltet. „Die Messungen erfolgten unter kontrollierten Bedingungen, die im Labor auf der Erde so nicht realisiert werden können“, so Institutsdirektor Andreas Meyer.

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