Morgendlicher Dunst liegt über dem Flughafen Bordeaux-Merignac. An Bord des Airbus A 300 Zero-G überprüft Professor Werner Schmidt von der Universität Konstanz zusammen mit seinem Team ein letztes Mal vor dem Start sein Experiment. Während des Fluges sollen seine Testorganismen der Schwerelosigkeit ausgesetzt werden - 31 Mal für jeweils etwa 20 Sekunden. Schmidt:
"Das, was wir hier betreiben, ist, so muss man sagen, reine Grundlagenforschung. Wir fragen also nicht nach dem, was man damit machen kann, sondern wir wollen schlicht lernen: Wie macht ein Organismus das, dass er einen Schwerkraftreiz erkennen kann."
Die Organismen, die er untersucht: Pflanzenschösslinge und fadenförmige Pilze, Phycomyces genannt. Die richten sich mit ihrer Längsachse immer entgegen der Schwerkraft aus. Welche chemischen Stoffe bei diesem Vorgang eine Rolle spielen, bei der Wahrnehmung und Weiterleitung der Schwerkraftreize, das will Werner Schmidt herausfinden. Ein paar Kandidaten dafür kennt er schon: Pigmente, farbige Verbindungen. Ihre Konzentration verfolgt er mit einem Spektrometer. Dieses Gerät kann kleinste Farbänderungen "sehen", wenn die Pilze und die Pflanzenschösslinge der Schwerelosigkeit ausgesetzt werden. Je tiefer die Farbe, desto mehr Pigmente werden gebildet. Schmidt:
"Das Gerät ist - mit Verlaub kann man sagen - das empfindlichste, was es heute gibt auf der Welt. Es ist etwas tausend Mal empfindlicher als ein herkömmliches Spektrometer, hat allerdings den Nachteil, dass wir nur bei zwei Wellenlängen messen können. Aber das reicht uns aus, um einen groben Eindruck zu kriegen, wo welche Pigmente geändert werden."
Technisch nicht ganz so anspruchsvoll ist der Versuch von Dr. Markus Braun von der Universität Bonn. Auch er untersucht Pflanzenkeimlinge. Ihn interessiert besonders, wie der biologische Schalter funktioniert, der die Pflanzen dazu veranlasst, ihre Wachstumsrichtung der Schwerkraft anzupassen. Dieser Schalter, Rezeptor genannt, sitzt in bestimmten Hohlzellen. Aktiviert wird er von einem winzigen Körnchen, einem Schwerekörper. Der genaue Mechanismus dafür ist noch unbekannt. Entweder reagiert der Rezeptor auf Druck oder rein chemisch. Braun:
"Und welche Art von Rezeptor wir haben, können wir mit dem Experiment zeigen, indem wir diesen Statolithen, diesen Schwerekörper, für kurze Zeit schwerelos machen, nämlich in den 31 mal 22 Sekunden. Und wenn der das dann nicht mehr schafft, den Rezeptor zu aktivieren, ist es klar, dass es ein Druckrezeptor sein muss."
Dazu vergleicht Markus Braun die Wachstumsrichtungen seiner Keimlinge mit solchen, die er während des gesamten Fluges in einer Zentrifuge aufbewahrt, wo immer normale Erdbeschleunigung herrscht. Als das Flugzeug abhebt, sitzen alle Wissenschaftler angeschnallt auf ihren Plätzen. Ganz vorne und ganz hinten im Rumpf. Der Bereich dazwischen ist über und über mit weißen Lederpolstern ausgekleidet. Dort im fliegenden Labor sind die Versuche aufgebaut. Auf einer Flughöhe von sechstausend Metern angekommen machen sich die Forscher an die Arbeit. Braun:
"Gleich kommt für uns der spannende Moment. Etwa zehn Minuten vor der ersten Parabel müssen wir alle Experimente starten. Das heißt, möglichst zeitgleich alle Experimente umdrehen, Proben umdrehen, Zeit starten, Zentrifuge checken, das wird noch mal ein heißer Moment, dann wird's etwas ruhiger bis zum Ende, wo wir dann alles abfotografieren müssen."
Das Flugzeug wird nun einer Wellenlinie am Himmel folgen. Einzelne Wurfparabeln, wie ein Ball, wenn er in die Luft geschleudert wird und wieder herunterfällt. Und da wird auch schon die erste Parabel angezählt. Jetzt heißt es Schwung holen für den Piloten.
Vollgas. Steil richtet sich der Flieger in der Luft auf. Mit doppelter Erdbeschleunigung werden die Passagiere auf den Boden gepresst. In einem Winkel von maximal 18 Grad startet ein Flugzeug normalerweise. Der Airbus Zero-G braucht aber 47 ungefähr das Zweieinhalbfache, bevor der Pilot die Düsen drosseln kann. Jetzt fliegt die Maschine im hohen Bogen durch die Luft. Die Schwerkraft ist nahezu aufgehoben, die Wissenschaftler schweben vor ihren Experimenten. Die Beine nur lose mit Bändern am Boden fixiert. Nach der Hälfte der Parabeln hat Werner Schmidt Zeit für eine Zwischenbilanz:
"Mein Experiment läuft jetzt gut. Wir haben uns schnell in der Eile umorientieren müssen. Und zwar war der g-Sensor ausgefallen. Ich weiß nicht warum. Jetzt läuft er wieder und jetzt müssen wir etwas von der Planung abweichen, aber das ist kein Problem. Wir messen jetzt die Probe, die wir vorhin hätten messen wollen. Und ich habe bereits justiert. Wir haben jetzt sehr viel und sehr lange Zeit, und in fünf Minuten geht es weiter zur nächsten Parabel Nummer sechzehn."
Nach dreieinhalb Stunden Flugzeit kehrt die Maschine wieder zum Flughafen Bordeaux zurück. Mit den Ergebnissen des ersten Tages von insgesamt dreien sind die Wissenschaftler zufrieden. Markus Braun:
"Es sieht zumindest sehr gut aus: Die Krümmungen scheinen relativ gleichmäßig zu sein, das sieht so auf den ersten Augenschein sehr gut aus. Das kann man so natürlich noch gar nicht sagen, wie einheitlich die sich gekrümmt haben. Aber so nach dem Augenmaß würde ich sagen: Sieht gut aus."
Und wenn auch der eine oder andere Journalist den Flug überhaupt nicht gut vertragen hat, so können die Wissenschaftler aus Konstanz nicht klagen. Schmidt:
"Insgesamt hat's geklappt. Das Experiment hat gut geklappt und übel ist uns auch nicht geworden. Das passiert manchmal, aber heute war ein guter Tag. Und dass wir am Anfang etwas Schwierigkeiten hatten mit dem g-Sensor, spielt keine Rolle. Wir haben das live reparieren können und können das Ganze zurückrechnen. Kein Problem. Daten sind alle da, und wir sind glücklich. Und müssen jetzt sehen, wie wir die Daten nach Hause kriegen. Es sind unendlich viele, es sind einige Gigabyte."
Und die wird Werner Schmidt dann an der Universität Konstanz auswerten - eine Arbeit, die ihn noch einige Wochen an Zeit kosten wird.
"Das, was wir hier betreiben, ist, so muss man sagen, reine Grundlagenforschung. Wir fragen also nicht nach dem, was man damit machen kann, sondern wir wollen schlicht lernen: Wie macht ein Organismus das, dass er einen Schwerkraftreiz erkennen kann."
Die Organismen, die er untersucht: Pflanzenschösslinge und fadenförmige Pilze, Phycomyces genannt. Die richten sich mit ihrer Längsachse immer entgegen der Schwerkraft aus. Welche chemischen Stoffe bei diesem Vorgang eine Rolle spielen, bei der Wahrnehmung und Weiterleitung der Schwerkraftreize, das will Werner Schmidt herausfinden. Ein paar Kandidaten dafür kennt er schon: Pigmente, farbige Verbindungen. Ihre Konzentration verfolgt er mit einem Spektrometer. Dieses Gerät kann kleinste Farbänderungen "sehen", wenn die Pilze und die Pflanzenschösslinge der Schwerelosigkeit ausgesetzt werden. Je tiefer die Farbe, desto mehr Pigmente werden gebildet. Schmidt:
"Das Gerät ist - mit Verlaub kann man sagen - das empfindlichste, was es heute gibt auf der Welt. Es ist etwas tausend Mal empfindlicher als ein herkömmliches Spektrometer, hat allerdings den Nachteil, dass wir nur bei zwei Wellenlängen messen können. Aber das reicht uns aus, um einen groben Eindruck zu kriegen, wo welche Pigmente geändert werden."
Technisch nicht ganz so anspruchsvoll ist der Versuch von Dr. Markus Braun von der Universität Bonn. Auch er untersucht Pflanzenkeimlinge. Ihn interessiert besonders, wie der biologische Schalter funktioniert, der die Pflanzen dazu veranlasst, ihre Wachstumsrichtung der Schwerkraft anzupassen. Dieser Schalter, Rezeptor genannt, sitzt in bestimmten Hohlzellen. Aktiviert wird er von einem winzigen Körnchen, einem Schwerekörper. Der genaue Mechanismus dafür ist noch unbekannt. Entweder reagiert der Rezeptor auf Druck oder rein chemisch. Braun:
"Und welche Art von Rezeptor wir haben, können wir mit dem Experiment zeigen, indem wir diesen Statolithen, diesen Schwerekörper, für kurze Zeit schwerelos machen, nämlich in den 31 mal 22 Sekunden. Und wenn der das dann nicht mehr schafft, den Rezeptor zu aktivieren, ist es klar, dass es ein Druckrezeptor sein muss."
Dazu vergleicht Markus Braun die Wachstumsrichtungen seiner Keimlinge mit solchen, die er während des gesamten Fluges in einer Zentrifuge aufbewahrt, wo immer normale Erdbeschleunigung herrscht. Als das Flugzeug abhebt, sitzen alle Wissenschaftler angeschnallt auf ihren Plätzen. Ganz vorne und ganz hinten im Rumpf. Der Bereich dazwischen ist über und über mit weißen Lederpolstern ausgekleidet. Dort im fliegenden Labor sind die Versuche aufgebaut. Auf einer Flughöhe von sechstausend Metern angekommen machen sich die Forscher an die Arbeit. Braun:
"Gleich kommt für uns der spannende Moment. Etwa zehn Minuten vor der ersten Parabel müssen wir alle Experimente starten. Das heißt, möglichst zeitgleich alle Experimente umdrehen, Proben umdrehen, Zeit starten, Zentrifuge checken, das wird noch mal ein heißer Moment, dann wird's etwas ruhiger bis zum Ende, wo wir dann alles abfotografieren müssen."
Das Flugzeug wird nun einer Wellenlinie am Himmel folgen. Einzelne Wurfparabeln, wie ein Ball, wenn er in die Luft geschleudert wird und wieder herunterfällt. Und da wird auch schon die erste Parabel angezählt. Jetzt heißt es Schwung holen für den Piloten.
Vollgas. Steil richtet sich der Flieger in der Luft auf. Mit doppelter Erdbeschleunigung werden die Passagiere auf den Boden gepresst. In einem Winkel von maximal 18 Grad startet ein Flugzeug normalerweise. Der Airbus Zero-G braucht aber 47 ungefähr das Zweieinhalbfache, bevor der Pilot die Düsen drosseln kann. Jetzt fliegt die Maschine im hohen Bogen durch die Luft. Die Schwerkraft ist nahezu aufgehoben, die Wissenschaftler schweben vor ihren Experimenten. Die Beine nur lose mit Bändern am Boden fixiert. Nach der Hälfte der Parabeln hat Werner Schmidt Zeit für eine Zwischenbilanz:
"Mein Experiment läuft jetzt gut. Wir haben uns schnell in der Eile umorientieren müssen. Und zwar war der g-Sensor ausgefallen. Ich weiß nicht warum. Jetzt läuft er wieder und jetzt müssen wir etwas von der Planung abweichen, aber das ist kein Problem. Wir messen jetzt die Probe, die wir vorhin hätten messen wollen. Und ich habe bereits justiert. Wir haben jetzt sehr viel und sehr lange Zeit, und in fünf Minuten geht es weiter zur nächsten Parabel Nummer sechzehn."
Nach dreieinhalb Stunden Flugzeit kehrt die Maschine wieder zum Flughafen Bordeaux zurück. Mit den Ergebnissen des ersten Tages von insgesamt dreien sind die Wissenschaftler zufrieden. Markus Braun:
"Es sieht zumindest sehr gut aus: Die Krümmungen scheinen relativ gleichmäßig zu sein, das sieht so auf den ersten Augenschein sehr gut aus. Das kann man so natürlich noch gar nicht sagen, wie einheitlich die sich gekrümmt haben. Aber so nach dem Augenmaß würde ich sagen: Sieht gut aus."
Und wenn auch der eine oder andere Journalist den Flug überhaupt nicht gut vertragen hat, so können die Wissenschaftler aus Konstanz nicht klagen. Schmidt:
"Insgesamt hat's geklappt. Das Experiment hat gut geklappt und übel ist uns auch nicht geworden. Das passiert manchmal, aber heute war ein guter Tag. Und dass wir am Anfang etwas Schwierigkeiten hatten mit dem g-Sensor, spielt keine Rolle. Wir haben das live reparieren können und können das Ganze zurückrechnen. Kein Problem. Daten sind alle da, und wir sind glücklich. Und müssen jetzt sehen, wie wir die Daten nach Hause kriegen. Es sind unendlich viele, es sind einige Gigabyte."
Und die wird Werner Schmidt dann an der Universität Konstanz auswerten - eine Arbeit, die ihn noch einige Wochen an Zeit kosten wird.