Forschung unter Schwerelosigkeitsbedingungen

Das ZARM ist weithin für seinen europaweit einzigartigen Fallturm bekannt. Mit einer Höhe von 146 Metern bietet dieses Labor für Forschung unter Schwerelosigkeitsbedingungen die Möglichkeit, Experimente im freien Fall von bis zu 9,3 Sekunden durchzuführen. Die Umsetzung dieser Experimente basiert auf ebenjenem fundamentalen physikalischen Prinzip des freien Falls sowie der ausgeklügelten Technik der Laboranlage. Damit eröffnet der Fallturm ein breites Spektrum an Forschungsmöglichkeiten – von den Materialwissenschaften bis zur Biologie – und wird sowohl von Bremer als auch von internationalen Forscher:innen geschätzt.

Kürzlich fand das 10.000. Experiment im Fallturm statt, das sich mit der Grundlagenforschung zur nachhaltigen Wasserstoffgewinnung auf der Erde oder einem anderen Planeten befasste. Doch der Tag der Offenen Tür war nicht nur eine Feier des Experimentjubiläums; er gewährte auch einen umfassenden Einblick in die verschiedenen Forschungsbereiche des ZARM. Sei es zu den Experimenten, die im Fallturm unter Schwerelosigkeitsbedingungen stattfinden, wie zum Beispiel die Erforschung zum Thema Feuersicherheit im Weltraum, oder zu Bose-Einstein-Condensaten (dem kältesten Ort des Universums).

Ebenso konnte das im Jahr 2022 offiziell vorgestellte zweite Schwerelosigkeits-Labor, der GraviTower Bremen Pro, erkundet werden. Dieser erweitert die Bandbreite der Optionen zur Forschung am ZARM erheblich, denn mit bis zu 20 Experimenten pro Stunde erzielt der GraviTower eine bisher unerreichte Wiederholungsrate. Die Experimente können dabei nahezu in Dauerschleife für jeweils 2,5 Sekunden laufen. Schon bald wird der GraviTower zudem die Möglichkeit bieten, die Anziehungskräfte anderer Himmelskörper nachzubilden, sodass dann unter den Gravitationsbedingungen wie dem Mars, Mond oder einem Asteroiden geforscht werden kann.

Forschung am ZARM – weit über die Schwerelosigkeitsforschung hinaus

Doch das ZARM ist weit mehr als nur ein Ort der Forschung unter Schwerelosigkeit. Die Forschungsgruppe der Gravitationsphysik widmet sich faszinierenden Phänomenen. Dazu gehört beispielsweise Schwarzer Löcher, die in den Tiefen des Universums durch Teleskope detektiert und am ZARM mithilfe von Mathematik und Physik entschlüsselt werden. Ein anderes Wissenschaftsteam widmet sich der Strömungsmechanik, mit dem Schwerpunkt auf Turbulenzen in Flüssigkeitsströmen, wie sie in den verschiedensten Bereichen – sei es in Pipelines oder in den feinsten Blutgefäßen des menschlichen Körpers – zu finden sind.

Neu hinzugekommen ist außerdem das Wissenschaftsgebiet der Explorationsforschung, welches insbesondere den Mars im Blick hat. Hier arbeiten Forscher:innen an autarken Marsstationen mit regenerativen Lebenserhaltungssystemen und haben die Vision von Tankstellen im Weltraum für Raumfahrzeuge, um auch entfernte Reiseziele im Universum zu ermöglichen.

Versteckte Prüflabore im ZARM

Was von außen nicht auf den ersten Blick zu sehen ist: Unter dem Dach des ZARM finden vielfältige Belastungstests statt, bei denen beispielweise Bauteile und Experimentaufbauten dahingehend geprüft werden, ob sie den herausfordernden Bedingungen eines Raketenstarts oder den extremen Witterungs- bzw. Temperaturbedingungen des Weltraums standhalten. Eingesetzt werden dazu Testanlagen wie das Vibrationsprüflabor oder die Thermalvakuumkammer. Auch Europas größte Zentrifuge ist am ZARM zu finden. Im Gegensatz zum Fallturm, der Schwerelosigkeit ermöglicht, wird mit der Zentrifuge erhöhte Gravitation erzeugt, ein Belastungszustand, der Prototypen und Komponenten aus der Luft- und Raumfahrt auf den Prüfstand stellt.

Mit seinen vielfältigen Forschungsbereichen und der umfassenden Labor-Infrastruktur ist das ZARM nicht nur ein Knotenpunkt für Raumfahrttechnologie und Mikrogravitationsforschung, sondern auch ein spannender Ort für Studierende, Forschende und Wissenschafts-Fans in Bremen, der City of Space.