Mit der 46. Parabelflugkampagne testet das Deutsche Raumfahrzentrum das Aufschmelzen von Mondgestein per Laser sowie Methoden gegen den Leistungsabfall von Astronauten in Schwerelosigkeit.
Es ist genau 9:30 Uhr am Flughafen Bordeaux-Mérignac, als die Triebwerke des Airbus A310 ZERO-G aufheulen und die Maschine steil in den Himmel über Südfrankreich steigt. Der Flug am 19. Mai 2026 markiert den Auftakt zu einer dreitägigen Forschungsreise in die Schwerelosigkeit. Es ist die 46. Parabelflugkampagne der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). In den kommenden Tagen wird das Spezialflugzeug extreme Flugmanöver vollführen, um für jeweils etwa 22 Sekunden den Zustand der Schwerelosigkeit sowie veränderte Schwerkraftbedingungen zu simulieren. Insgesamt acht wegweisende Experimente deutscher Forschungseinrichtungen, Universitäten und Hochschulen reisen in diesem fliegenden Labor mit, um Antworten auf fundamentale Fragen der zukünftigen Raumfahrt zu finden.
Ein Schwerpunkt der Kampagne widmet sich laut dem DLR der logistischen Mammutaufgabe künftiger Mondmissionen. Wenn die Menschheit dauerhafte Stationen und Transportwege auf dem Erdtrabanten errichten will, steht sie vor einem großen Transportproblem. Jedes Kilogramm Baumaterial, das von der Erde mühsam ins All befördert werden muss, verursacht immense Kosten. Die Lösung liegt im sogenannten In-situ-Ressourcenmanagement, also der Nutzung von Materialien, die vor Ort vorhanden sind. Im Fokus steht dabei das Mondgestein, das sogenannte Regolith. Forscher konzentrieren sich darauf, dieses feine Pulver aufzuschmelzen und in einem Verfahren zu nutzen, das dem 3D-Druck ähnelt. Auf diese Weise müsste lediglich die technologische Ausrüstung zum Mond transportiert werden. Die für das Aufschmelzen benötigte Energie ließe sich vor Ort über Photovoltaikanlagen gewinnen.
Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) untersucht dieses Potenzial nun unter realitätsnahen Bedingungen. Für die Kampagne wurde eine spezielle Anlage entwickelt, die Regolith unter Vakuumbedingungen mithilfe intensiver Laserstrahlung präzise aufschmelzen kann, sodass ein Schmelzbereich von rund zehn Millimetern Durchmesser entsteht. Während der Parabelflüge analysieren die Experten, wie sich das Vakuum und die reduzierte Schwerkraft auf das Schmelzergebnis auswirken.
Ein kritischer Aspekt ist dabei die Verschmutzung der empfindlichen Apparaturen. Da der Mond keine schützende Atmosphäre besitzt und die Schwerkraft drastisch geringer ist als auf der Erde, gewinnen physikalische Kräfte an Bedeutung, die auf unserem Heimatplaneten kaum wirken. Der Druck durch Weltraumstrahlung oder elektrostatische Effekte kann dazu führen, dass feinste Staubpartikel unkontrolliert aufgewirbelt, eingefangen oder weggeschoben werden. Das Experiment soll zeigen, ob der Schmelzvorgang die Laseroptik verschmutzt und unbrauchbar macht.
Ein weiteres zentrales Rätsel betrifft den menschlichen Körper selbst. Je weiter wir in den Kosmos vordringen, desto dringlicher wird die Frage, wie die kognitive und psychomotorische Leistungsfähigkeit von Crews auf langen Raumflügen erhalten werden kann. Die Schwerelosigkeit greift tief in die Physiologie ein und kann unmittelbar zu Beeinträchtigungen der Aufmerksamkeit, des Gedächtnisses und der Reaktionsgeschwindigkeit führen, was das Risiko für fatale Fehler im All erhöht.
Hier setzt ein innovativer Ansatz der Universität Magdeburg an. Versuche auf der Erde zeigten bereits, dass sich die geistige Leistung gezielt verbessern lässt, wenn der Vagusnerv durch schwache elektrische Impulse stimuliert wird. Als einer der größten Gehirnnerven ist er maßgeblich an der Aufmerksamkeitskontrolle und der kognitiven Verarbeitung beteiligt.
Im fliegenden Labor testen die Forscher diese Methode nun unter den extremen Bedingungen des Parabelflugs. Die Teilnehmenden erhalten teils eine echte Stimulation und teils ein Placebo, während ihre Leistungsfähigkeit vor, während und nach dem Flug lückenlos dokumentiert wird. Sollte sich dieses Verfahren in der Schwerelosigkeit als effektiv erweisen, stünde der Raumfahrt eine vielversprechende Option offen. Es würde den Weg ebnen für tragbare, nichtinvasive Systeme, die Astronauten bei komplexen Manövern unterstützen und ihre Konzentration sichern.
Stefan Krempl
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