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Unser Experiment

Die Grundidee ist folgende:

Im schwerelosen Raum muß man alle Gegenstände irgendwie an irgendeinem Platz festhalten, da sie sonst frei in der Gegend herumschweben. Dies gilt natürlich gleichermaßen für die Astronauten selbst. Im Moment ist es noch so, daß alle Gegenstände in einem Raumschiff, bzw. auf der ISS (Internationale Raumstation), mit Klettband an den Wänden und auf "Ablageflächen" befestigt werden, und die Astronauten selbst sich durch Fußschlaufen verankern, wenn sie verhindern wollen, daß sie bei der Arbeit davondriften.

Allerdings haben Klettbänder einen gravierenden Nachteil: Sie verschmutzen irgendwann durch herumfliegenden Staub, was einerseits unhygienisch ist und andererseits die Haftkraft beeinträchtigt, d. h. irgendwann halten sie die Gegenstände nicht mehr am Platz.
Die Fußschlaufen sind ebenfalls nicht immer ganz praktisch: Ein Astronaut kann sich nur dort verankern, wo diese angebracht sind, will er aber eine Position dazwischen einnehmen, geht dies nicht bzw. er muß sich anderweitig festhalten.
Zur Erinnerung: Schon der Tastendruck auf eine Computertastatur reicht aus, um einen Menschen in der Schwerelosigkeit davonschweben zu lassen!

Nun dachten wir uns, daß es doch auch anders möglich sein sollte, Dinge und Menschen am Platz zu halten, nämlich magnetisch. Unseres Wissens wurde diese Möglichkeit noch gar nicht ausprobiert.

Dies wollen wir nun nachholen und auf dem Parabelflug testen, ob die magnetische Verankerung von Gegenständen auf einer Metallplatte eine geeignete Methode ist, diese festzuhalten und ebenso, ob man mit magnetischen Schuhen sich in der Schwerelosigkeit verankern und gehen kann.
Gerade für eine Anwendung bei Außenbordarbeiten (EVA) käme diese Möglichkeit in Frage, denn dort ist es bisher für die Astronauten nicht möglich, eine sichere Verankerung mit den Füßen zu haben, außer sie befinden sich auf dem Endstück des Manipulatorarms des Shuttle. Allerdings hat dort nur ein Astronaut Platz, der andere arbeitet freischwebend, nur mit einem Drahtseil gesichert. Wenn man nun ferromagnetische Platten an wichtigen Punkten der Station anbringen würde und die Astronauten mit den Magnetschuhen ausstattet, so unsere Theorie, könnten sie mit den Füßen einen sicheren Halt haben und hätten die Hände frei zum Arbeiten.

Wir haben nun eine Art "Laufsteg" gebaut, auf dem wir in der Schwerelosigkeit mit Schuhen, in deren Sohlen Magneten eingefügt wurden, Lauftests machen wollen.

Daneben haben wir noch ein weiteres Experiment dabei, das aber keinerlei Aufmerksamkeit während des Fluges erfordert: wir werden den neuentwickelten Langzeit-EKG-Monitor der FH Offenburg auf die Tauglichkeit in der Schwerelosigkeit testen. Dieses Gerät besteht aus einem Pflaster mit integrierten EKG-Elektroden und Aufzeichnungsgerät, insgesamt nur 19 g leicht und von jedem Laien zu handhaben. Im Übrigen ist es dann auch ganz interessant, zu erfahren, wie jeder Teilnehmer auf die Parabeln und die Wechsel der Schwerkräfte reagiert, was man anhand der später ausgewerteten EKG-Daten erkennen sollte.


Der Bodentest

Zum Testen, wie es sein könnte mit dem magnetischen Laufen in Schwerelosigkeit, und ob die Magneten eventuell zu stark oder zu schwach sein könnten, haben wir einen Bodentest in der Turnhalle des Turnverein Offenburg durchgeführt. Mit Hilfe einer Longe - dies ist ein Gurt, der normalerweise um die Hüfte getragen wird, um Saltos zu üben oder Artisten im Zirkus zu sichern - wollten wir die Personen in der Schwebe halten. Allerdings haben wir erstmal festgestellt, daß der Longegurt, um die Hüfte getragen, sehr unangenehm war, da wir mit dem vollen Körpergewicht drinhingen und dann kaum mehr Luft bekamen (dies ist normalerweise nicht der Fall, da der Gurt ja nur als Sicherung gegen Absturz dient). Also haben wir zunächst einmal die Anordnung geändert und einen weiteren Longegurt genommen, an jedes Seil einen gehängt und dann die Gurte um die Beine geschnallt und in der Art eines Fallschirmspringers als Sitz verwendet.

Omar in der Longe (Du findest noch mehr Bilder in der Galerie).

Diese Anordnung ermöglicht eine zweidimensionale Simulation der Schwerelosigkeit, nälich in den Richtungen auf der Ebene, die Vertikale kommt nur unter echter Schwerelosigkeit hinzu, da die Longeseile auf eine bestimmte Länge, die von der Körpergröße der Versuchsperson abhängt, eingestellt wird. Ein weiterer Mangel in der Simulation ist die Tatsache, daß die Longeseile an einem Punkt an der Decke fixiert sind, der nicht verschiebbar ist. Dadurch ergab sich ein Pendeleffekt, wodurch ein Gehen um mehr als zwei Schritte nicht möglich war. Wir haben dann noch, um dies ein wenig auszugleichen, die Endplatten am Rand angehoben, um sie der Pendelkurve anzupassen.

Der Test ergab nun, daß die Magneten in der von uns gewählten Stärke durchaus imstande sind, einen Halt zu vermitteln, allerdings konnten wir aufgrund des schon erwähnten Pendeleffekts nicht die volle Länge des Bodens ausnutzen, da die Magneten zu schwach sind, um das Körpergewicht zu halten (und auch nicht dafür gedacht sind), das zwangsläufig die Versuchsperson zurückzieht, wenn sie zu weit von der Senkrechten abweicht.

Hier hab ich mal unser Experiment skizziert. Wir haben eine Art Laufsteg aus Aluminiumplatten mit einer Auflage von dünnem Stahlblech gebaut.
Dies ist der "Boden", auf dem wir mit den Magnetschuhen laufen wollen. Die eingezeichneten Haltebänder verlaufen vom Boden zur Decke und dienen der Sicherheit der Versuchsperson, um sich notfalls festhalten zu können, falls sie den magnetischen Halt auf dem Laufsteg verliert. Die zweite Person wird die Gehversuche mit einer Videokamera filmen.

Außerdem werden wir denselben Boden auch benutzen, um zu testen, wie gut man kleine Gegenstände magnetisch fixieren kann.




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