Mikrogravitation

Vi tar ofta tyngdkraften för given och tänker inte på alla de effekter den har. I en kokande gryta är varm vätska lättast och stiger uppåt  och ger konvektion. Tunga och lätta ämnen i en smälta separeras av tyngdkraften. Vätskors ytspänning får en helt annan betydelse i tyngdlöshet eftersom de inte domineras av gravitationen på samma sätt som på jorden. Möjligheten att ha atomer fritt svävande under lång tid utan att de trillar neråt ska utnyttjas ombord på den internationella rymdstationen för att bygga värdens mest noggranna klocka.   

Christer i tyngdlöshet

Christer Fuglesang i tyngdlöshet ombord på rymdfärjan Discovery

Mikrogravitation är ett forskningsområde avseende biologiska och fysikaliska processer i tyngdlöshet.

Hur man uppnår tyngdlöshet

Trettio mil ovanför oss, där astronauter och kosmonauter svävar omkring tyngdlösa, är jordens gravitationsfält i själva verket bara 10% svagare än på jordytan. I princip kan man lika väl bli tyngdlös nere vid markytan. Om man seglar över Atlanten en vindstilla dag med 15 000 knops fart så får man uppleva 10 minuters tyngdlöshet i kajutan. Vid den farten motverkas tyngdkraften av en lika stor uppåtriktad centrifugalkraft, som beror på att båten följer den krökta vattenytan på den runda jorden. Samma balans gäller automatiskt för en satellit som snurrar fritt kring jorden. 
  
En mer praktisk metod att uppleva tyngdlöshet vid jordytan är att fritt falla ner från ett högt torn eller dylikt. Attraktionen Fritt Fall på Gröna Lund ger på detta sätt omkring 3 sekunder tyngdlöshet. Därefter blir det desto större G-krafter för uppbromsningen innan man når marken. Det finns speciella falltorn där forskare låter sina experiment falla ner på liknande sätt.

En annan metod är att låta ett flygplan stiga snabbt och sedan följa banan som ett fritt kastat föremål skulle följa. En sådan parabolflygning ger 15 till 20 sekunders tyngdlöshet, vilken följs av omkring 2G då planet tas upp ur en dykning innan det är berett på en ny kastparabel. ESA använder en specialanpassad Airbus för denna typ av försök. 

Från Esrange utanför Kiruna skjuts sondraketer upp några tiotal mil. Farten blir inte tillräckligt hög för nå en permanent satellitbana kring jorden, men man får 6-15 minuters tyngdlöshet i rymden innan raketen trillar ner i atmosfären igen. Med hjälp av fallskärm räddar man experimentutrustningen från att förstöras.

Vill man ha riktigt långvarig tyngdlöshet måste man dock upp i en satellitbana kring jorden. Placeras experimentet ombord på en bemannad rymdstation kan någon sköta om det i rymden, men astronauternas rörelser ombord och all livsuppehållande utrustning orsakar vibrationer som kan störa många experiment. Den mest perfekta mikrogravitationen erhålls därför på obemannade satelliter.

När behövs tyngdlöshet?

Det finns flera forskningsområden som kan dra nytta av tyngdlöshet. Några exempel på frågor som kan få svar i tyngdlöshet är:

• Hur påverkas människan av tyngdlöshet?
• Hur motverkas benskörhet hos äldre personer?
• Hur får stålindustrin fram optimala metallsmältor?
• Hur tar man fram riktigt perfekta halvledarkristaller?
• Hur motverkas skumbildning i processindustrin?

Senast uppdaterad: 15 november 2010