A súlytalanság szimulálására szolgáló, néha hányás-üstökösöknek nevezett parabolarepülést Fritz Haber német űrmérnök és Heinz Haber német fizikus javasolta először 1950-ben. Mindketten a második világháború után kerültek az Egyesült Államokba a “Papírkapocs hadművelet” részeként. Az Operation Paperclip elsődleges célja az amerikai katonai előnyszerzés volt a hidegháború és az űrverseny során.
A “Hánytató üstökös” egy NASA programra utal, amely az űrhajósokat a súlytalanság nélküli űrrepülés érzésével ismertette meg. Az újoncok egy speciálisan felszerelt repülőgép fedélzetére másztak fel, amely húsz-huszonöt másodperces időközönként merült és emelkedett a levegőben, hogy szimulálja a súlytalanság érzését.
A hányás-üstökös
A NASA szerint a “csökkentett gravitáció” kutatási programja 1959-ben kezdődött. A NASA az évek során többféle repülőgéptípussal repült, a leghíresebb talán a ma már nyugdíjazott KC-135A repülőgép. Az ügynökség jelenleg a Zero G Corp. által üzemeltetett Boeing 727-200F repülőgéppel kínál repülési lehetőségeket. 2004 végén a Zero Gravity Corporation lett az első olyan vállalat az Amerikai Egyesült Államokban, amely Boeing 727-es repülőgépekkel zéró-g repüléseket kínált a nagyközönségnek. Minden egyes repülés körülbelül tizenöt parabolából áll, beleértve a Hold és a Mars gravitációs szintjének szimulációját, valamint a teljes súlytalanságot. Ez a profil lehetővé teszi, hogy a ZERO-G ügyfelei minimális mozgáskényelemmel élvezhessék a súlytalanságot.
2014-ben az Integrated Spaceflight Services, a Swiss Space Systems (S3) kutatási és oktatási partnere az Amerikai Egyesült Államokban elkezdett átfogó csökkentett gravitációs szolgáltatásokat nyújtani az S3 Airbus A340-es repülőgépén, valamint tudományos és műszaki hasznos terhek FAA tanúsítását. Ez a projekt sikertelen volt, a Swiss Space Systems csődbe ment és beszüntette minden tevékenységét.
Aurora Aerospace a floridai Oldsmarban a Fuji/Rockwell Commander 700-as gépével kínál nullgömbös repüléseket. A Hold és a Mars gravitációjának szimulálására is használják. A Kanadai Űrügynökség és a Nemzeti Kutatási Tanács rendelkezik egy Falcon 20-assal, amelyet mikrogravitációs kutatásra használnak. A kisgépet általában nem használják arra, hogy emberek szabadon lebegjenek és megtapasztalják a súlytalanságot.
Az első nulla gravitációs repülőgép, amely Latin-Amerikában szolgálatba állt, egy CONDOR becenevű T-39 Sabreliner volt, amelyet 2008 májusa óta üzemeltetnek az Ecuadori Polgári Űrügynökség és az Ecuadori Légierő számára. Ez a gép 2008. június 19-én egy hétéves kisfiút szállított, ezzel felállítva a Guinness-rekordot a legfiatalabb mikrogravitációban repülő emberként.
Az európaiak eközben 1989 óta először hajtottak végre parabolarepüléseket mikrogravitációs kísérletek elvégzésére a Sud Aviation SE 210 Caravelle fedélzetén. Ezt a programot annak idején Jean-François Clervoy és Jean-Pierre Haigneré francia űrhajósok kezdeményezték, hogy függetlenítsék magukat az Amerikai Egyesült Államoktól vagy a szovjet gépektől, amelyek a második világháború után valósították meg az ilyen típusú repüléseket. A francia DGA volt az üzemeltetője annak idején a gépnek.
Oroszországban kereskedelmi repüléseket kínálnak az Iljusin Il-78-as sugárhajtású repülőgéppel. Több amerikai cég is foglal járatokat ezekkel a repülőgépekkel. Az OK Go amerikai alternatív rockzenekar klipet készített az Upside Down & Inside Out című dalához, miközben mikrogravitációban mozgott. A klipet egy Iljusin Il-76-os repülőgépen forgatták az orosz S7 Airlines reklámkampányának részeként.
Mire használják őket?
A repülőgép elsősorban a hajtóműveivel és a szárnyaival repül. A hajtóművek biztosítják a gyorsulást, amely a levegő súrlódása miatti vonóerő ellensúlyozásához szükséges. A szárnyak biztosítják a felhajtóerőt, amely ellensúlyozza a gravitációt. A parabolikus repülés során a repülőgép olyan szögbe kerül, amely lehetővé teszi a felhajtóerő elnyomását és a szabadesést, mint a műholdak.
Ezért első lépésben a húszezer láb (kb. hatezer méter magasságban) repülő gépet negyvenhét és ötven fok között megdöntik. Ezután a pilóta csökkenti a reaktorok tolóerejét, hogy kompenzálja a levegő súrlódását, és a repülőgép a szabadesés fázisába lép. Tartalma ezután visszatér a mikrogravitációba. A repülőgép lendülete lehetővé teszi, hogy elérje a huszonnyolcezer láb (körülbelül nyolcezer méter) magasságot, majd körülbelül negyvenkét fokos szögben zuhan (a parabola ereszkedő szakasza). Ezután a repülőgép huszonötezer láb magasságban folytatja vízszintes repülését. A művelet körülbelül egy percig tart, hogy két periódus között húsz-huszonöt másodperc súlytalanságot érjen el. A felemelkedés fázisai alatt a repülőgépen tartózkodó emberek súlyuk majdnem kétszeresét is elérhetik.
Egy tipikus repülés során két-háromórás zuhanó íveket látunk, így az űrhajósok körülbelül harminc-negyven alkalommal tapasztalhatják meg a súlytalanságot, amikor a repülőgép alacsonyabb magasságba zuhan. Egyes kutatók is használják a repülések, mint egy esélyt, hogy futtassa kísérletek súlytalanságban.
A kezdetben ezek a repülések hasznosak voltak a tudományos kutatás, valóban sok tudós dolgozik egész nap az elméletek kapcsolatos tér vagy a gravitáció hiánya, és hogy néha ugyanezek a tudósok kell, hogy menjen keresztül kísérleteket, az elméleteiket. Ezeket a gyakorlati eseteket a világűrben is el lehetne végezni, de költségvetési és gyakorlati okokból a nulla g-s repülés kiváló kompromisszum. A dolog, ami nagyszerű a súlytalansági repülésnél, az az, hogy a kísérlet a tudóssal együtt indulhat, ami felbecsülhetetlen, és ami nem igazán megvalósítható egy űrrepülés során. A zéró-g repülőgép egyszerre akár tizenöt kísérletet is fel tud szállítani. Egyes diákkutatási projektek (és maguk a diákok) is felszállhatnak a fedélzetre. A tudományos kísérletek közel nyolcvan százaléka megelégszik egy vagy több parabolarepüléssel, és utána nincs szükség űrrepülésre.”
A hányatott sorsú üstökösöknél is, mielőtt az űrbe mennek, az űrhajósoknak edzeniük kell. Tudniuk kell, hogyan kell mozogni a súlytalanság állapotában, és ezek a repülések lehetővé teszik számukra ezt, valamint a medencében való edzést, hogy befejezzék a felkészülésüket az ISS fedélzetén végzett küldetésekre. A mikrogravitációs repüléseket számos célra használják, különösen a filmiparban. Az Apollo 13 című film színészei (Tom Hanks, Kevin Bacon és Bill Paxton) például valószínűleg a leghíresebb látogatók voltak a KC-135A parabolarepüléseken az 1990-es években. A díszlettervezők a repülőgép belsejéhez igazított űrhajóbelsőt alkottak, majd a kamerák filmre vették a felvételeket, egyszerre kevesebb mint harminc másodpercnyi színészi játékidőben. Ron Howard rendező hat hónapon át bérelte a repülőgépet, hogy a súlytalan felvételeket megvalósíthassa. Ennyit lehet elmondani a hányt üstökösökről.