Zweven voor de wetenschap

Eigenlijk ben ik nog wel het bangst om ziek te worden. Vertrouwen in de piloten en het toestel heb ik wel, maar stel je voor dat ik een uur lang over een zakje gebogen moet zitten. Het is het lot dat sommige wetenschappers zal treffen die vandaag samen met mij een paraboolvlucht maken.

De Airbus A300 van het Franse bedrijf Novespace staat nu nog geparkeerd naast de landingsbaan van het vliegveld in Bordeaux en vertrekt straks richting de Golf van Biskaje ten westen van Frankrijk. Speciaal getrainde piloten storten het vliegtuig daar meer dan dertig keer in een duikvlucht. Door de vrije val die het toestel dan maakt is alles en iedereen aan boord gewichtsloos, tot 22 seconden lang per val.

Met gezonde spanning stap ik aan boord. Ondanks het forse formaat van de Airbus (gebouwd voor pakweg 300 passagiers) zijn er binnen maar 40 stoelen. Helemaal voorin en achterin het toestel zijn een paar rijen, het stuk daartussen is compleet gestript en bekleed met witte kussens. Als veiligheid voor de mensen die per ongeluk op drift raken tijdens gewichtsloosheid.

Zweven als een astronaut

We zijn al een tijd onderweg als ik vanuit de cockpit – ik mocht meekijken bij het opstijgen – in de gaten krijg dat iedereen druk bezig is met de experimenten. De laatste voorbereidingen worden getroffen. Snel maak ik mijn riem los en ga naar de achterkant van het vliegtuig. Daar is meer ruimte, zelfs een zogenoemde free floating zone. De perfecte plek om kennis te maken met gewichtsloosheid.

Een van de piloten laat over de intercom weten dat ze beginnen met de eerste vijf parabolen. Ik lig op de grond. Omdat het vliegtuig eerst sterk optrekt ben je pakweg 20 seconden twee keer zo zwaar. Dan roept de piloot het magische woord injection en geeft daarmee aan dat hij de stuwkracht van de motoren reduceert en de parabool begint. Langzaam kom ik van de grond.

Het is als een droom waarin je vliegt. Gewichtsloosheid voelt ronduit fantastisch, of eigenlijk is het een gebrek aan gevoel. Mijn gewicht ontbreekt, evenals die van mijn overall en de spullen in mijn zakken. Alles wordt gedragen in het niets. Ook het gevoel van boven en onder verdwijnt. ‘Op de kop’ voelt precies hetzelfde als rechtop.

Gewichtsloosheid is ook onhandig. Het is alsof je in een zwembad ligt zonder water. In water kun je tenminste zwemmen, in lucht niet. Bij gebrek iets om me tegen ‘af te zetten’ bewegen mijn benen zich ongecontroleerd de lucht in. Onhandig hou ik me half ondersteboven vast aan een touw aan de grond. Op de foto’s die ik later van mezelf terugzie is te zien dat ik even verrast als verontrust ben.

De free floating zone is een populaire bestemming. Mensen die even niet bezig zijn met hun experimenten snellen erheen en spelen met gewichtsloosheid. En hoewel ik het nog zeker honderd parabolen had volgehouden in de vrije zweefzone ga ik toch maar op pad om te kijken naar de serieuzere zaken die er in het vliegtuig plaatsvinden.

Schepje zand van Mars

Het onderzoek aan boord is ruwweg in drie categorieën op te delen. Zo zijn er experimenten aan boord die ruimtevaarttechnologie testen, proeven die het fundamentele gedrag van stoffen (bijvoorbeeld vloeistoffen) onderzoeken en als laatste testen met proefpersonen om te zien hoe ze bepaalde taakjes in gewichtsloosheid volbrengen.

In de categorie ruimtevaarttechnologie valt het onderzoek van Peter Falkner, onderzoeker van ESA, en een paar collega’s. Ze kijken enigszins gespannen naar een metalen voorwerp ter grote van een bowlingbal, die in een grote plexiglas doos rondzweeft. Het is zo’n soort bal die het volgende decennium misschien wel historie schrijft.

Geladen met een bodemmonster van ongeveer 300 gram vertrekt de bal dan het oppervlak van Mars. Een Marsrover heeft het zand verzameld en naar een speciale lanceerinstallatie gebracht. In de ruimte vangt een speciale satelliet de bal op en transporteert hem naar de aarde voor uitgebreid onderzoek.

Zo’n missie is moeilijk. Een van de stappen die perfect moet gaan is het in de ruimte opvangen van het monster. En dát is wat er hier getest wordt. De testbal moet een cilinder in zweven die vervolgens snel wordt gesloten door een beweegbare arm.

“De missie wordt waarschijnlijk uitgevoerd door verschillende ruimtevaartorganisaties en ESA wil graag de Marssatelliet bouwen”, zegt Falkner. “We moeten nu bewijzen dat we de bal kunnen opvangen in gewichtsloosheid.” Nadat het systeem heeft bewezen de temperatuur en vibraties van een lancering te kunnen doorstaan, wordt nu de laatste test in gewichtsloosheid gedaan.

Migeotte probeert goed in kaart te brengen hoe het hart het lichaam beweegt. Dat zit zo. Het hart pompt bij elke slag een flinke hoeveelheid bloed rond. De kracht die het hart op het bloed uitoefent, oefent het bloed vervolgens op het lichaam uit. Je kunt dat zelf soms merken, na een fikse inspanning of bijvoorbeeld in de sauna.

Wat kun je daar mee? “Door de kracht met versnellingssensoren te meten kunnen we informatie krijgen over het hart en de bloedvaten”, zegt Migeotte. “Bijvoorbeeld wat de kracht is waarmee het hart pompt of wanneer er afwijkingen zijn in het vatensysteem. Dat kan natuurlijk ook met bestaande methodes zoals echocardiografie, maar we denken dat ons systeem daar een relatief simpel alternatief voor kan vormen.”

Migeotte denkt niet dat iedere hartpatiënt in de toekomst op een paraboolvlucht mee gaat voor metingen aan het hart, maar dat zijn methode gebruikt kan worden in de ruimte. Daar waar het lichtaam doorgaans vrij kan bewegen. “We weten dat langdurige gewichtsloosheid het hart verandert en dat willen we graag onderzoeken. Cardioballistografie kan een methode zijn waarmee astronauten zichzelf relatief eenvoudig kunnen onderzoeken.”