Tyngdekraften til månen eller Mars, på jorda

Planene for de nye romferdene til månen begynner å ta form.

I romferden Heracles skal den europeiske romorganisasjonen ESA hente hjem prøver av månen. Norske Nammo ønsker å bli med på ferden.

NASAs nye måneprogram heter Artemis og skal lande romfarere på månen innen utgangen av 2024.

ESA og NASA samarbeider om det nye romfartøyet Orion, og byggingen av Gateway, en internasjonal romstasjon som skal gå i bane rundt månen og fungere som utgangspunkt for romferder til månen.

Til de nye måneferdene er det mye teknologi og vitenskapelige eksperimenter som må testes før de kan skytes opp. Romfarerne som skal til månen må trene i årevis.

Derfor bruker ESA spesialombygde fly for å teste teknologi, utføre eksperimenter og trene romfarere i vektløshet og den lave tyngdekraften på månen.

Vektløshet i stup

Denne uken var det 71. gang ESA gjorde slike parabelflygninger, i et vanlig Airbus-fly der halvparten av setene i kabinen har blitt fjernet, og håndtak, nett og strømpunkter for forsøk har blitt satt inn.

Tre flygere trengs for å fly i 45 graders vinkel først oppover og så nedover i til sammen 20 sekunder. Når flyet stiger så bratt utsettes alt i flyet for fra 1,5 til 1,8 ganger jordas tyngdekraft. Det trengs for noen vitenskapelige eksperimenter og utprøvinger.

Slik gir parabelflygninger vektløshet, lavt tyngdekraft og høy tyngdekraft. Grafikk: ESA

På toppen av parabelen får passasjerene noen sekunder med vektløshet, eller lav tyngdekraft som på månen eller Mars.

Flygningene varer i tre timer av gangen, og gir totalt 10 minutter med vektløshet. Det høres lite ut, men er nok for flere typer eksperimenter.

Vond rygg og vanskelig avstand

Denne gang var det forsøk innen blant annet bedømmelse av avstand, samt vond romfarerrygg, som skulle testes.

Her ble kurven på ryggraden til flere testpersoner målt både før etter flygningen, som jo veksler mellom høy og lav tyngdekraft.

Kunnskapen fra dette og andre forsøk på hva som skjer med ryggraden i vektløshet og økt tyngdekraft kan bli til hjelp mot ryggproblemer også på jorda.

Parabelflygninger brukes til å trene romfarere og utføre eksperimenter i vektløshet, lav tyngdekraft og høy tyngdekraft. Foto: ESA

I rommet er det ikke bare bein og muskler som svekkes, men også synet og evnen til å bedømme avstand. Dette er spesielt vanskelig i vektløshet.

Derfor måtte noen romfarere teste bedømmelse av avstand i vektløshet ved å dra seg fremover langs en line mot en tennisball, mens de hadde bind for øynene. Det var vanskeligere enn det så ut til.

Norske studenter kan bli med

I parabelflygningene til ESA er det masse eksperimenter fra romorganisasjoner og forskere fra ulike universiteter og institutter over hele Europa, og innen flere ulike fagfelt, som materialteknologi, væskedynamikk, ingeniørvitenskap for å nevne noen.

Med på parabelflygningene er også mange eksperimenter fra studenter. Denne gang var det blant annet forsøk som undersøkte hvordan materialer i form av små korn av ulik størrelse fordeler seg i vektløshet.

Video av disse forsøkene og studentene bak dem finner du her.

I romfartøy er det viktig at temperaturen er riktig. I tyngdekraften på jorda stiger varme oppover og legger seg over lag med lavere temperatur. Slik beveger både gasser og væsker seg.

Studentgruppen Dustbrothers er vektløse under parabelflygning i Fly Your Thesis i 2012. Foto: ESA/A. Le Floc'h

Men hvordan fordeler varme seg i vektløshet, og hvordan kan det brukes til best å regulere varmen i romfartøy?

Har du forsøk som du ønsker å utføre i vektløshet eller økt tyngdekraft? Forskere kan gjennom hele året søke seg til ESAs parabelflygninger her.

Studenter kan søke seg til parabelflygninger i ESAs Fly Your Thesis. I år har studentkonkurransen søknadsfrist 6. oktober, så det er bare å søke! Du finner mer informasjon her.

Flere norske studenter, blant annet fra NTNU, har hatt sine forsøk på ESAs parabelflygninger gjennom Fly Your Thesis.