PARABELFLÜGE
Von der Elektrolyse bis zur Lageregelung von Kleinsatelliten
Redaktion / Pressemitteilung des DLR
astronews.com
30. Oktober 2025

Im französischen Bordeaux läuft noch bis morgen die 45. Parabelflugkampagne der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. Insgesamt elf Experimente befinden sich Bord eines speziellen Airbus A310. Themen sind unter anderem Untersuchungen der Flammendynamik alternativer Kraftstoffe, eine neuartige Lageregelung für Kleinsatelliten sowie die Vereinfachung der Herstellung von Wasserstoff.

Am 28. Oktober 2025 ist der Airbus A310 ZERO-G um 9:30 Uhr vom Flughafen Bordeaux-Mérignac gestartet, um Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zusammen mit ihren Experimenten in die kurzzeitige Schwerelosigkeit zu bringen. Foto: DLR [Großansicht]

Am 28. Oktober 2025 ist der Airbus A310 ZERO-G um 9:30 Uhr vom Flughafen Bordeaux-Mérignac gestartet, um Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zusammen mit ihren Experimenten in die kurzzeitige Schwerelosigkeit zu bringen. Es ist der erste von drei Flugtagen während der 45. Parabelflugkampagne der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), die bis zum 31. Oktober stattfindet. Während der aktuellen Parabelflugkampagne werden insgesamt elf Experimente von deutschen Forschungseinrichtungen an Bord durchgeführt.

Eine Kampagne besteht in der Regel aus drei Flugtagen mit ungefähr vier Flugstunden, an denen jeweils 31 Parabeln geflogen werden. Während jeder Parabel herrscht für etwa 22 Sekunden Schwerelosigkeit. Insgesamt stehen bei einer Flugkampagne also circa 35 Minuten Schwerelosigkeit – im Wechsel mit normaler und nahezu doppelter Erdbeschleunigung – zur Verfügung, die Forschende für ihre Experimente nutzen können. Bis zu 40 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können an einem Flug teilnehmen, bei dem sich um die zehn Experimente an Bord befinden.

Die Bandbreite der Experimente an Bord ist vielfältig: So beschäftigt sich "Flame Maps" etwa mit dem Verbrennungsverhalten bestimmter Stoffe in Schwerelosigkeit. Angesichts des globalen Wandels hin zur Reduzierung von Kohlendioxid-Emissionen nimmt das Interesse an alternativen Kraftstoffen stetig zu. Hierbei besitzen viele Energieträger auch eine sogenannte Niedrigtemperaturchemie (NTC). Sie unterscheiden sich von Brennstoffen ohne NTC durch einen tendenziell breiteren Entflammbarkeitsbereich. Die RWTH Aachen untersucht im Experiment zusammen mit dem Forschungszentrum CNRS-ICARE in Orléans Methanol und Ethanol ohne NTC-Verhalten sowie Diethoxymethan mit NTC-Verhalten am Rande der Entflammbarkeit. Alle Stoffe werden in Schwerelosigkeit verbrannt und ihr Verbrennungsverhalten mit einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgezeichnet. So kann das genaue Verhalten nachvollzogen werden.

Bei einem anderen Experiment geht es um die Lageregelung von Raumfahrzeugen: Traditionell wird diese durch mechanische Bauteile wie Schwungräder realisiert. Sie sind zwar technologisch ausgereift, ihre Lebensdauer und Effizienz ist aber begrenzt. Der neuartige VEKTOR-FDA-Aktuator (Vector Fluid Dynamic Actuator) der TU Berlin verfolgt einen grundlegend anderen Ansatz. Anstatt fester Masse wird Flüssigmetall mithilfe von elektromagnetischen Pumpen in rotierende Bewegung versetzt. Dadurch kann komplett auf mechanische Komponenten verzichtet werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich das Flüssigmetall in einer Kugel befindet. Durch den Einsatz mehrerer Pumpen kann die Rotationsachse des Flüssigmetalls manipuliert werden. So kann beispielsweise ein Satellit, in dem das System verbaut ist, in alle Raumrichtungen ausgerichtet werden. Auf dem Parabelflug wird dieses Konzept nun auf seine Funktionalität getestet.

Um die Entstehung von Wasserstoff durch die Elektrolyse von Wasser geht es bei einem Experiment aus Dresden: Durch die Elektrolyse wird Wasser durch Elektrizität in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff getrennt. Dies geschieht mittels einer Elektrode. Bei der Elektrolyse bilden sich an der Elektrode winzige Gasblasen. Diese Blasen können die Elektrode teilweise bedecken, den Stromfluss behindern und so die Effizienz der Reaktion stark verringern. Im Experiment des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf wird untersucht, wie solche Blasen entstehen, zusammenwachsen und sich wieder lösen – denn daraus lassen sich Wege ableiten, die Elektrolyse sparsamer und zuverlässiger zu gestalten. In Schwerelosigkeit fällt der Auftrieb der Blasen nahezu weg. Gasblasen steigen dann nicht sofort nach oben. So kann beobachtet werden welche Kräfte eine Blase festhalten, wann sie sich löst und wie zusätzlicher Flüssigkeitsstrom dieses Verhalten verändert.

Seit 1999 organisiert die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR regelmäßig eigene Parabelflugkampagnen für biologische, humanphysiologische, physikalische, technologische und materialwissenschaftliche Experimente von deutschen Forschungseinrichtungen. Das Forschungsflugzeug, der A310 Air ZERO G der französischen Firma Novespace, wird dabei nicht nur für die wissenschaftliche Kampagnen des DLR genutzt, sondern auch von anderen Raumfahrtagenturen wie der Europäischen Weltraumorganisation ESA oder der französischen Raumfahrtagentur CNES.