Parabelflüge, die manchmal als Vomit Comets bezeichnet werden, um Schwerelosigkeit zu simulieren, wurden erstmals 1950 von dem deutschen Raumfahrtingenieur Fritz Haber und dem deutschen Physiker Heinz Haber vorgeschlagen. Beide waren nach dem Zweiten Weltkrieg im Rahmen der „Operation Paperclip“ in die Vereinigten Staaten gebracht worden. Der Hauptzweck der Operation Paperclip war der militärische Vorteil der USA während des Kalten Krieges und des Weltraumwettlaufs.
Der „Vomit Comet“ bezieht sich auf ein NASA-Programm, das Astronauten das Gefühl der Schwerelosigkeit in der Raumfahrt näher brachte. Die Rekruten kletterten an Bord eines speziell ausgerüsteten Flugzeugs, das in Intervallen von zwanzig bis fünfundzwanzig Sekunden in die Luft eintauchte und aufstieg, um das Gefühl der Schwerelosigkeit zu simulieren.
Die Vomit Comets
Das NASA-Forschungsprogramm „reduzierte Schwerkraft“ begann 1959. Die NASA hat im Laufe der Jahre verschiedene Flugzeugtypen geflogen, am bekanntesten ist vielleicht die KC-135A, die inzwischen ausgemustert ist. Derzeit bietet die Behörde Flüge mit der Boeing 727-200F an, die von Zero G Corp. betrieben wird. Ende 2004 war die Zero Gravity Corporation das erste Unternehmen in den Vereinigten Staaten von Amerika, das der Öffentlichkeit Flüge in der Schwerelosigkeit mit Boeing 727-Jets anbot. Jeder Flug besteht aus etwa fünfzehn Parabeln, bei denen die Schwerkraft des Mondes und des Mars sowie die völlige Schwerelosigkeit simuliert werden. Dieses Profil ermöglicht es den Kunden von ZERO-G, die Schwerelosigkeit mit minimalen Bewegungseinschränkungen zu genießen.
Im Jahr 2014 begann Integrated Spaceflight Services, der Forschungs- und Ausbildungspartner von Swiss Space Systems (S3) in den Vereinigten Staaten von Amerika, umfassende Dienstleistungen im Bereich der reduzierten Schwerkraft mit dem Airbus A340 von S3 sowie die FAA-Zertifizierung von wissenschaftlichen und technischen Nutzlasten anzubieten. Dieses Projekt war nicht erfolgreich, und Swiss Space Systems ist in Konkurs gegangen und hat den Betrieb eingestellt.
Aurora Aerospace in Oldsmar, Florida, bietet Flüge in Schwerelosigkeit mit einer Fuji/Rockwell Commander 700 an. Sie wird auch verwendet, um die Schwerkraft von Mond und Mars zu simulieren. Die kanadische Raumfahrtbehörde und der Nationale Forschungsrat verfügen über eine Falcon 20 für die Forschung in der Schwerelosigkeit. Das kleine Flugzeug wird normalerweise nicht für das freie Schweben von Menschen und die Erfahrung der Schwerelosigkeit verwendet.
Das erste Null-G-Flugzeug, das in Lateinamerika in Betrieb genommen wurde, war eine T-39 Sabreliner mit dem Spitznamen CONDOR, die seit Mai 2008 für die zivile ecuadorianische Raumfahrtbehörde und die ecuadorianische Luftwaffe betrieben wird. Am 19. Juni 2008 beförderte dieses Flugzeug einen siebenjährigen Jungen und stellte damit den Guinness-Weltrekord für den jüngsten Menschen auf, der in der Schwerelosigkeit geflogen ist.
Die Europäer führten seit 1989 an Bord einer Sud Aviation SE 210 Caravelle die ersten Parabelflüge durch, um Experimente in der Schwerelosigkeit durchzuführen. Dieses Programm wurde seinerzeit von den französischen Astronauten Jean-François Clervoy und Jean-Pierre Haigneré initiiert, um unabhängig von den Vereinigten Staaten von Amerika oder den sowjetischen Flugzeugen zu sein, die diese Art von Flügen nach dem Zweiten Weltkrieg durchführten. Es war die französische DGA, die damals Betreiber des Flugzeugs war.
In Russland werden kommerzielle Flüge mit der Iljuschin Il-78 angeboten. Mehrere US-amerikanische Unternehmen buchen Flüge mit diesen Jets. OK Go, eine amerikanische Alternative-Rockband, drehte ein Musikvideo für ihren Song „Upside Down & Inside Out“, während sie sich in der Schwerelosigkeit bewegten. Das Musikvideo wurde in einem Iljuschin Il-76-Jet als Teil einer Werbekampagne für die russische Fluggesellschaft S7 Airlines gedreht.
Wozu werden sie benutzt?
Ein Flugzeug fliegt hauptsächlich mit seinen Triebwerken und Flügeln. Die Triebwerke sorgen für die Beschleunigung, die notwendig ist, um der durch die Reibung der Luft entstehenden Widerstandskraft entgegenzuwirken. Die Tragflächen sorgen für den Auftrieb, eine Kraft, die der Schwerkraft entgegenwirkt. Bei einem Parabelflug wird das Flugzeug in einen Winkel gebracht, der es ermöglicht, den Auftrieb zu unterdrücken und wie ein Satellit in den freien Fall zu fallen.
Dazu wird das Flugzeug in einem ersten Schritt in zwanzigtausend Fuß (etwa sechstausend Meter Höhe) zwischen siebenundvierzig und fünfzig Grad geneigt. Der Pilot verringert dann den Schub der Reaktoren, um die Reibung der Luft auszugleichen, und das Flugzeug tritt in die Phase des freien Falls ein. Sein Inhalt kehrt dann in die Schwerelosigkeit zurück. Der Schwung des Flugzeugs ermöglicht es ihm, eine Höhe von achttausend Metern zu erreichen, dann fällt es (Abstiegsphase der Parabel) mit einem Winkel von etwa zweiundvierzig Grad. Danach setzt das Flugzeug seinen horizontalen Flug in einer Höhe von zweitausend Metern fort. Der Vorgang dauert etwa eine Minute, um zwischen zwei Phasen zwanzig bis fünfundzwanzig Sekunden Schwerelosigkeit zu erreichen. Während der Aufstiegsphasen können die Personen im Flugzeug fast das Doppelte ihres Gewichts wiegen.
Ein typischer Flug dauert zwei bis drei Stunden und gibt den Astronauten etwa dreißig bis vierzig Gelegenheiten, die Schwerelosigkeit zu erleben, wenn das Flugzeug auf eine niedrigere Höhe sinkt. Einige Forscher nutzen die Flüge auch, um Experimente in der Schwerelosigkeit durchzuführen.
Anfangs waren diese Flüge für die wissenschaftliche Forschung nützlich, denn viele Wissenschaftler arbeiten den ganzen Tag an Theorien über den Weltraum oder die fehlende Schwerkraft, und manchmal müssen dieselben Wissenschaftler ihre Theorien durch Experimente überprüfen. Diese praktischen Fälle könnten im Weltraum durchgeführt werden, aber aus Kostengründen und aus praktischen Gründen ist der Null-G-Flug ein ausgezeichneter Kompromiss. Das Großartige am Schwerelosigkeitsflug ist, dass das Experiment mit dem Wissenschaftler an Bord gehen kann, was unbezahlbar ist und bei einem Weltraumflug nicht wirklich machbar ist. Das Schwerelosigkeitsflugzeug kann bis zu fünfzehn Experimente gleichzeitig an Bord nehmen. Auch einige studentische Forschungsprojekte (und die Studenten selbst) können mit an Bord kommen. Fast achtzig Prozent der wissenschaftlichen Experimente sind mit einem oder mehreren Parabelflügen zufrieden und benötigen keinen anschließenden Raumflug.
Auch bei den Vomit Comets müssen die Astronauten trainieren, bevor sie ins All fliegen. Sie müssen wissen, wie sie sich in der Schwerelosigkeit bewegen können, und diese Flüge ermöglichen es ihnen, dies zu tun, ebenso wie das Training im Schwimmbad, um ihre Ausbildung für Missionen an Bord der ISS zu vervollständigen. Flüge in der Schwerelosigkeit werden für eine Vielzahl von Zwecken genutzt, insbesondere in der Filmindustrie. So waren beispielsweise die Schauspieler des Films „Apollo 13“ (Tom Hanks, Kevin Bacon und Bill Paxton) die wohl berühmtesten Besucher der KC-135A-Parabelflüge in den 1990er Jahren. Die Bühnenbildner schufen ein dem Flugzeuginneren angepasstes Raumschiffinterieur, und die Kameras fingen die Aufnahmen in weniger als dreißig Sekunden Schauspielzeit am Stück ein. Regisseur Ron Howard mietete das Flugzeug sechs Monate lang, um die schwerelosen Aufnahmen zu realisieren. Das ist es, was man über Vomit Comets sagen kann.