Geen interessantere plek om je te bevinden dan een vliegtuig in vrije val % als de piloot tenminste weet wat hij doet en vier studenten luchtvaart- en ruimtevaarttechniek klaarstaan om in gewichtloze toestand razendsnel boeiende experimenten uit te voeren.
Delen
br />
Vier studenten luchtvaart- en ruimtevaarttechniek staan te trappelen om komend najaar in Bordeaux een vliegtuig in te klimmen, dat gedurende drie uur niet minder dan dertig keer een paraboolvlucht zal maken, waarbij de zwaartekracht steeds even opgeheven wordt. Ze gaan een sensatie meemaken die vooral aan astronauten lijkt voorbehouden. Bovendien kun je de experimenten die ze tijdens de vlucht willen zien als een bescheiden voorstudie op onderzoek dat over enkele jaren in het Europese Columbus-laboratorium van het gigantische Internationale Ruimtestation zal worden uitgevoerd.
Marline Claessens, Martijn Jannink, Louis Souverein en Sam Walbers vormen een Nederlands-Belgisch team dat dit jaar meedoet aan de Student Parabolic Flight Campaign van de European Space Agency (ESA). Ze noemen zich de Weightless Weight Watchers. Dat is meer dan een grappige naam. De term geeft precies aan wat ze van plan zijn te doen tijdens twee vluchten, in teams van twee studenten.
In de korte periodes van gewichtloosheid tijdens de vlucht proberen ze met een zelf ontworpen en gebouwd apparaat de massa te bepalen van objecten tussen de 50 en 500 gram % waaronder een eveneens zelf ontworpen namaakmuis.
Geen makkelijke klus. Experimenten uitvoeren of op video vastleggen, kan lastig zijn als je bijvoorbeeld op je kop hangt. Een paraboolvlucht is een heftige ervaring: ESA adviseert teams zich voor te bereiden door bijvoorbeeld ritjes te maken in een achtbaan, willen ze misselijkheid vermijden.
Revolutionair
Als het vliegtuig met een hoek van 45 graden stijgt, voelen de inzittenden twee keer hun eigen lichaamsgewicht op zich drukken. Dan maakt het vliegtuig de baan van een parabool. Die baan ziet eruit als een symmetrische bergtop. Op het hoogste punt van de parabool is sprake van twintig seconden gewichtloosheid. Het vliegtuig gaat vervolgens omlaag, trekt dan weer op en het feest begint weer van voren af aan.
Wat is nu de diepere betekenis van deze spannende exercitie?
Het klinkt in deze dagen van revolutionair elan misschien akelig conservatief, maar de zwaartekracht is zo slecht nog niet. Zwaartekracht beperkt wel onze mogelijkheden om de werkelijkheid te bestuderen. Je kunt de rol van zwaartekracht bij bijvoorbeeld de vorming van ons zenuwstelsel pas volledig begrijpen, als je die kunt bestuderen zónder dat zwaartekracht in het spel is.
Idem dito voor het gedrag van vloeistoffen bij temperatuurverschillen. Een aantal natuurkundige verschijnselen valt tegelijk met de zwaartekracht weg. Dat maakt de weg vrij voor observaties en analyses waarmee je het gedrag van vloeistoffen beter kunt voorspellen. Nuttige kennis om toe te passen in industriële processen.
Kortom: als je zo objectief mogelijk natuurkundige, chemische en biologische processen wil meten, vormt zwaartekracht een sta-in-de-weg. Daarom voelt de wetenschap zich zo aangetrokken tot microzwaartekracht: de bijna-gewichtloze staat die niets te maken heeft met het je op grote afstand van Moederschip Aarde bevinden. Op de bovenste verdieping van een imaginaire vierhonderd kilometer hoge toren zou je nog stevig met beide benen op de grond staan. Maar wie bungee-jumpt, bevindt zich bijvoorbeeld twee seconden lang in de gewichtloze toestand die we kennen van astronauten. Paraboolvluchten doen hetzelfde.
Muizen
Afgelopen maart haalde het Internationale Ruimtestation het wereldnieuws toen een Zuid-Afrikaanse avonturier er een vakantie hield a twee miljoen dollar per dag. Maar het Internationale Ruimtestation, dat rond 2006 met zeven grote laboratoriummodules moet zijn uitgebouwd tot een gevaarte vier keer zo groot als de Russische Mir, is allesbehalve een in de ruimte zwevend luxe-hotel. Hier gaan wetenschappers uit Europa, Amerika, Rusland en Japan de gewichtloosheid benutten om toegepast en fundamenteel onderzoek te doen.
De Europese ruimtevaartorganisatie ESA levert een prestigieuze bijdrage: het Columbus-laboratorium, dat over een paar jaar per space shuttle bij het Internationale Ruimtestation wordt afgeleverd. Eén van de kwesties die Europese astronauten in dit laboratorium met behulp van proefmuizen gaan onderzoeken is de invloed van een langdurig verblijf in de ruimte op botten, spierstelsel, stofwisselingen, hart. Voor zulk onderzoek vormen muizen interessant vergelijkingsmateriaal: ze hebben een kortere levenscyclus, zodat je sneller langetermijneffecten als botontkalking kunt waarnemen. Het is daarbij wel belangrijk om ook de massa van muizen te kunnen bepalen. Neemt bij hen de botmassa af ten gevolge van langdurige gewichtloosheid? Bij astronauten lijkt dat het geval te zijn.
Aan ‘aardse’ weegschalen heb je bij zulk onderzoek niets. Die meten het gewicht, en dat is niet hetzelfde. Het vaststellen van de massa vereist aangepaste apparatuur. Een dergelijk apparaat is echter nog nooit in productie genomen: ontwerp en productie zijn te duur.
De Weightless Weight Watchers hebben zo’n apparaat ontworpen, en hopen het voor de aanvang van de parabolische vlucht ook te bouwen. Desnoods op eigen kosten. Natuurlijk zijn hun tijd, geld en expertise niet onbeperkt, en de meetfout zal naar verwachting één procent zijn. Maar het concept kan later van pas komen in het Columbus-laboratorium, als onderzoekers daar de massa van muizen gaan bepalen.
Het apparaat is een compacte, lichte doos (belangrijke eigenschappen in de ruimtevaart) die door middel van trillingen massa kan bepalen. Je plaatst het object tussen twee veren van de doos. Tijdens de tweede vlucht is dat object onder meer een namaakmuis, maar de studenten willen ook de massa van vaste stoffen bepalen. En elektrische motor zet de doos in beweging.
De namaakmuis beweegt mee: zowel het ‘skelet’ als het zachte weefsel. Aan de hand van trillingseigenschappen kan dan de massa worden bepaald. Daarbij gebruiken de studenten een laptop die met het apparaat verbonden is.
De namaakmuis is een rudimentaire nabootsing van the real thing. Dierenvrienden kunnen opgelucht ademhalen; om ethische redenen willen de Weightless Weight Watchers geen echte muis meenemen op de enerverende paraboolvluchten.
Geen interessantere plek om je te bevinden dan een vliegtuig in vrije val % als de piloot tenminste weet wat hij doet en vier studenten luchtvaart- en ruimtevaarttechniek klaarstaan om in gewichtloze toestand razendsnel boeiende experimenten uit te voeren.
Vier studenten luchtvaart- en ruimtevaarttechniek staan te trappelen om komend najaar in Bordeaux een vliegtuig in te klimmen, dat gedurende drie uur niet minder dan dertig keer een paraboolvlucht zal maken, waarbij de zwaartekracht steeds even opgeheven wordt. Ze gaan een sensatie meemaken die vooral aan astronauten lijkt voorbehouden. Bovendien kun je de experimenten die ze tijdens de vlucht willen zien als een bescheiden voorstudie op onderzoek dat over enkele jaren in het Europese Columbus-laboratorium van het gigantische Internationale Ruimtestation zal worden uitgevoerd.
Marline Claessens, Martijn Jannink, Louis Souverein en Sam Walbers vormen een Nederlands-Belgisch team dat dit jaar meedoet aan de Student Parabolic Flight Campaign van de European Space Agency (ESA). Ze noemen zich de Weightless Weight Watchers. Dat is meer dan een grappige naam. De term geeft precies aan wat ze van plan zijn te doen tijdens twee vluchten, in teams van twee studenten.
In de korte periodes van gewichtloosheid tijdens de vlucht proberen ze met een zelf ontworpen en gebouwd apparaat de massa te bepalen van objecten tussen de 50 en 500 gram % waaronder een eveneens zelf ontworpen namaakmuis.
Geen makkelijke klus. Experimenten uitvoeren of op video vastleggen, kan lastig zijn als je bijvoorbeeld op je kop hangt. Een paraboolvlucht is een heftige ervaring: ESA adviseert teams zich voor te bereiden door bijvoorbeeld ritjes te maken in een achtbaan, willen ze misselijkheid vermijden.
Revolutionair
Als het vliegtuig met een hoek van 45 graden stijgt, voelen de inzittenden twee keer hun eigen lichaamsgewicht op zich drukken. Dan maakt het vliegtuig de baan van een parabool. Die baan ziet eruit als een symmetrische bergtop. Op het hoogste punt van de parabool is sprake van twintig seconden gewichtloosheid. Het vliegtuig gaat vervolgens omlaag, trekt dan weer op en het feest begint weer van voren af aan.
Wat is nu de diepere betekenis van deze spannende exercitie?
Het klinkt in deze dagen van revolutionair elan misschien akelig conservatief, maar de zwaartekracht is zo slecht nog niet. Zwaartekracht beperkt wel onze mogelijkheden om de werkelijkheid te bestuderen. Je kunt de rol van zwaartekracht bij bijvoorbeeld de vorming van ons zenuwstelsel pas volledig begrijpen, als je die kunt bestuderen zónder dat zwaartekracht in het spel is.
Idem dito voor het gedrag van vloeistoffen bij temperatuurverschillen. Een aantal natuurkundige verschijnselen valt tegelijk met de zwaartekracht weg. Dat maakt de weg vrij voor observaties en analyses waarmee je het gedrag van vloeistoffen beter kunt voorspellen. Nuttige kennis om toe te passen in industriële processen.
Kortom: als je zo objectief mogelijk natuurkundige, chemische en biologische processen wil meten, vormt zwaartekracht een sta-in-de-weg. Daarom voelt de wetenschap zich zo aangetrokken tot microzwaartekracht: de bijna-gewichtloze staat die niets te maken heeft met het je op grote afstand van Moederschip Aarde bevinden. Op de bovenste verdieping van een imaginaire vierhonderd kilometer hoge toren zou je nog stevig met beide benen op de grond staan. Maar wie bungee-jumpt, bevindt zich bijvoorbeeld twee seconden lang in de gewichtloze toestand die we kennen van astronauten. Paraboolvluchten doen hetzelfde.
Muizen
Afgelopen maart haalde het Internationale Ruimtestation het wereldnieuws toen een Zuid-Afrikaanse avonturier er een vakantie hield a twee miljoen dollar per dag. Maar het Internationale Ruimtestation, dat rond 2006 met zeven grote laboratoriummodules moet zijn uitgebouwd tot een gevaarte vier keer zo groot als de Russische Mir, is allesbehalve een in de ruimte zwevend luxe-hotel. Hier gaan wetenschappers uit Europa, Amerika, Rusland en Japan de gewichtloosheid benutten om toegepast en fundamenteel onderzoek te doen.
De Europese ruimtevaartorganisatie ESA levert een prestigieuze bijdrage: het Columbus-laboratorium, dat over een paar jaar per space shuttle bij het Internationale Ruimtestation wordt afgeleverd. Eén van de kwesties die Europese astronauten in dit laboratorium met behulp van proefmuizen gaan onderzoeken is de invloed van een langdurig verblijf in de ruimte op botten, spierstelsel, stofwisselingen, hart. Voor zulk onderzoek vormen muizen interessant vergelijkingsmateriaal: ze hebben een kortere levenscyclus, zodat je sneller langetermijneffecten als botontkalking kunt waarnemen. Het is daarbij wel belangrijk om ook de massa van muizen te kunnen bepalen. Neemt bij hen de botmassa af ten gevolge van langdurige gewichtloosheid? Bij astronauten lijkt dat het geval te zijn.
Aan ‘aardse’ weegschalen heb je bij zulk onderzoek niets. Die meten het gewicht, en dat is niet hetzelfde. Het vaststellen van de massa vereist aangepaste apparatuur. Een dergelijk apparaat is echter nog nooit in productie genomen: ontwerp en productie zijn te duur.
De Weightless Weight Watchers hebben zo’n apparaat ontworpen, en hopen het voor de aanvang van de parabolische vlucht ook te bouwen. Desnoods op eigen kosten. Natuurlijk zijn hun tijd, geld en expertise niet onbeperkt, en de meetfout zal naar verwachting één procent zijn. Maar het concept kan later van pas komen in het Columbus-laboratorium, als onderzoekers daar de massa van muizen gaan bepalen.
Het apparaat is een compacte, lichte doos (belangrijke eigenschappen in de ruimtevaart) die door middel van trillingen massa kan bepalen. Je plaatst het object tussen twee veren van de doos. Tijdens de tweede vlucht is dat object onder meer een namaakmuis, maar de studenten willen ook de massa van vaste stoffen bepalen. En elektrische motor zet de doos in beweging.
De namaakmuis beweegt mee: zowel het ‘skelet’ als het zachte weefsel. Aan de hand van trillingseigenschappen kan dan de massa worden bepaald. Daarbij gebruiken de studenten een laptop die met het apparaat verbonden is.
De namaakmuis is een rudimentaire nabootsing van the real thing. Dierenvrienden kunnen opgelucht ademhalen; om ethische redenen willen de Weightless Weight Watchers geen echte muis meenemen op de enerverende paraboolvluchten.
Comments are closed.