Paraboliska flygningar med hjälp av vad som ibland kallas Vomit Comets, som ett sätt att simulera tyngdlöshet, föreslogs för första gången av den tyske rymdingenjören Fritz Haber och den tyske fysikern Heinz Haber år 1950. Båda hade förts till USA efter andra världskriget som en del av ”Operation Paperclip”. Det primära syftet med Operation Paperclip var USA:s militära fördelar under det kalla kriget och rymdkapplöpningen.
”Vomit Comet” syftar på ett NASA-program som introducerade astronauter till känslan av rymdfärder utan tyngdlöshet. Rekryter klättrade ombord på ett specialutrustat flygplan som dök och klättrade genom luften för att simulera känslan av tyngdlöshet, i intervaller på tjugo till tjugofem sekunder.
The Vomit Comets
Enligt NASA startade dess forskningsprogram om ”reducerad gravitation” 1959. NASA har flugit med flera olika typer av flygplan genom åren, kanske mest känt är KC-135A-flygplanet som nu är pensionerat. Myndigheten erbjuder för närvarande flygningar med Boeing 727-200F som drivs av Zero G Corp. I slutet av 2004 blev Zero Gravity Corporation det första företaget i USA som erbjöd flygningar i nollgravitation för allmänheten med Boeing 727-jetflygplan. Varje flygning består av cirka femton parabler, inklusive simuleringar av gravitationsnivåerna på månen och Mars samt fullständig viktlöshet. Denna profil gör det möjligt för ZERO-G:s kunder att njuta av tyngdlöshet med minimal rörelse obehag.
Under 2014 började Integrated Spaceflight Services, forsknings- och utbildningspartner till Swiss Space Systems (S3) i USA, att erbjuda omfattande tjänster med reducerad tyngdlöshet på S3:s Airbus A340-flygplan, samt FAA-certifiering av vetenskaplig och teknisk nyttolast. Detta projekt har misslyckats och Swiss Space Systems har gått i konkurs och upphört med all verksamhet.
Aurora Aerospace i Oldsmar, Florida, erbjuder nollgradsflygningar med hjälp av en Fuji/Rockwell Commander 700. Den används också för att simulera gravitationen på månen och Mars. Canadian Space Agency och National Research Council har en Falcon 20 som används för forskning om mikrogravitation. Det lilla planet används normalt inte för att människor ska kunna sväva fritt och uppleva viktlöshet.
Det första nollgravitationsflygplanet som togs i bruk i Latinamerika var en T-39 Sabreliner med smeknamnet CONDOR, som används för Ecuadors civila rymdstyrelse och Ecuadors flygvapen sedan maj 2008. Den 19 juni 2008 transporterade planet en sjuårig pojke och satte Guinness världsrekord för den yngsta personen som flugit i mikrogravitation.
Européerna gjorde under tiden de första paraboliska flygningarna för att utföra experiment i mikrogravitation sedan 1989 ombord på en Sud Aviation SE 210 Caravelle. Programmet initierades då av de franska astronauterna Jean-François Clervoy och Jean-Pierre Haigneré, för att vara oberoende av USA eller sovjetiska plan, som genomförde denna typ av flygningar efter andra världskriget. Det var franska DGA som var operatör vid tiden för planet.
I Ryssland erbjuds kommersiella flygningar med jetplanet Iljusjin Il-78. Flera amerikanska företag bokar flygningar med dessa jetplan. OK Go, ett amerikanskt alternativt rockband, gjorde en musikvideo för sin låt ”Upside Down & Inside Out” medan de rörde sig i mikrogravitation. Musikvideon spelades in i ett Ilyushin Il-76 jetplan som en del av en reklamkampanj för ryska S7 Airlines.
Vad används de till?
Ett flygplan flyger huvudsakligen med sina motorer och vingar. Motorerna ger den acceleration som krävs för att motverka den dragkraft som beror på luftens friktion. Vingarna ger lyftkraft, en kraft som motverkar gravitationen. Under en parabolisk flygning förs flygplanet in i en vinkel som gör det möjligt att undertrycka lyftkraften och falla i fritt fall, som satelliter.
För detta ska i ett första steg flygplanet som flyger på tjugotusen fot (cirka sex tusen meters höjd) lutas i en vinkel mellan fyrtiosju och femtio grader. Piloten minskar sedan reaktorernas dragkraft för att kompensera för luftens friktion och flygplanet går in i det fria fallet. Dess innehåll återgår sedan till mikrogravitationen. Flygplanets drivkraft gör att det når upp till 28 000 fot (cirka 8 000 meter), varefter det faller (parabelns nedåtgående fas) med en vinkel på cirka 42 grader. Därefter återupptar planet sin horisontella flygning på tjugotusen fot. Operationen varar ungefär en minut för att få tjugo till tjugofem sekunder av tyngdlöshet mellan två perioder. Under uppstigningsfaserna kan personerna i planet väga upp till nästan dubbelt så mycket som sin egen vikt.
En typisk flygning innebär två till tre timmar med störtbågar, vilket ger astronauterna cirka trettio eller fyrtio chanser att uppleva viktlöshet när planet sjunker till en lägre höjd. Vissa forskare använder också flygningarna som en chans att utföra experiment i tyngdlöshet.
I början var dessa flygningar användbara för vetenskaplig forskning, faktiskt arbetar många vetenskapsmän hela dagen med teorier som rör rymden eller brist på tyngdlöshet, och att ibland behöver samma vetenskapsmän gå igenom experiment, sina teorier. Dessa praktiska fall skulle kunna göras i yttre rymden, men av budgetmässiga och praktiska skäl är nollg-flygningen en utmärkt kompromiss. Det som är bra med en nollgångsflygning är att experimentet kan följa med forskaren, vilket är ovärderligt och inte är möjligt under en rymdflygning. Nulägesflygplanet kan ta ombord upp till femton experiment samtidigt. Vissa forskningsprojekt för studenter (och studenterna själva) kan också följa med ombord. Nästan åttio procent av de vetenskapliga experimenten är nöjda med en eller flera paraboliska flygningar och behöver inte en rymdresa efteråt.
Också med Vomit Comets måste astronauterna träna innan de åker ut i rymden. De måste veta hur de ska röra sig i ett tillstånd av viktlöshet och dessa flygningar gör det möjligt för dem att göra detta, samt att träna i bassängen för att komplettera sin träning för att gå på uppdrag ombord på ISS. Flygningar i mikrogravitation används för en mängd olika ändamål, särskilt inom filmindustrin. Till exempel var skådespelarna i filmen ”Apollo 13” (Tom Hanks, Kevin Bacon och Bill Paxton) förmodligen de mest kända besökarna på KC-135A-parabolflygningarna på 1990-talet. Scenograferna skapade en rymdfarkostinteriör som var anpassad till flygplanets insida, och sedan fångade kamerorna bilderna på film, på mindre än trettio sekunders skådespeleri åt gången. Regissören Ron Howard hyrde flygplanet under sex månader för att åstadkomma de tyngdlösa inspelningarna. Detta är vad man kan säga om Vomit Comets.