Mit dem Tiger forschen

Die Universität Zürich und die Schweizer Luftwaffe haben ein weltweit einzigartiges Forschungsvorhaben in der Weltraummedizin gestartet. Hierbei wird die Schwerelosigkeit, die durch Flugmanöver während regulärer militärischer Übungsflüge entsteht, für Forschungen an menschlichen Zellen eingesetzt. Dafür wurde ein spezielles «fliegendes Labor» entwickelt, das in einen Kampfjet des Typs F-5E Tiger der Luftwaffe eingebaut wurde.

Forschung in Schwerelosigkeit und unter Weltraumbedingungen ist derzeit sehr limitiert, schwer zugänglich, aufwendig und kostenintensiv. Wer in Schwerelosigkeit forschen will, muss entweder Experimente für die Internationale Raumstation (ISS), für Forschungsraketen oder für Parabelflüge beantragen. Es vergehen oftmals viele Monate, mitunter auch viele Jahre, bevor das eigentliche Experiment beginnen kann. Schnelle und wiederholte Versuchsabläufe, wie sie in der Biomedizin üblich und erforderlich sind, lassen sich daher mit dem bisherigen Repertoire an Forschungsmöglichkeiten in Schwerelosigkeit nicht realisieren.

Prof. Dr. Dr. Oliver Ullrich von der Universität Zürich und Hauptmann Marc Studer, Berufsmilitärpilot der Schweizer Luftwaffe, gehen nun gemeinsam einen neuen Weg: Statt des einmalig pro Jahr stattfindenden Großexperiments mit langer Vorbereitungszeit ermöglicht ihr Ansatz viele kleine, schnell wiederholbare Experimente mit kurzen Vorbereitungszeiten. Ähnlich wie in einem normalen Labor auf der Erde sind weltraummedizinische Versuche nun in Tagen bis Wochen durchführbar. Damit schlagen die Schweizer Wissenschaftler in der internationalen Weltraumforschung ein völlig neues Kapitel auf.

Experimente in Schwerelosigkeit

Der Luftwaffe entstehen durch dieses Projekt keine zusätzlichen Kosten, denn das Flugmanöver mit extremen Steig- und Sinkflügen, bei denen 40 Sekunden Schwerelosigkeit erzeugt wird, findet am Anfang eines regulären militärischen Übungsfluges statt. Während des Parabelmanövers führt eine im Tiger-Kampfjet installierte Versuchsapparatur Experimente mit lebenden menschlichen Zellen vollautomatisch aus. Diese Versuchsapparatur, die strengsten Sicherheitsauflagen genügen muss, ist eine Spezialanfertigung der Fachhochschule Jena, Deutschland, in Zusammenarbeit mit der Universität Zürich und der RUAG Aviation.

Ihr Hauptaugenmerk werden die Forscher auf die Fehlfunktion des menschlichen Immunsystems in der Schwerelosigkeit richten, eines der Hauptprobleme der bemannten Raumfahrt. «Die Experimente werden uns aber auch helfen zu verstehen, ob unsere Zellen nur in Anwesenheit der Schwerkraft funktioniert und wenn ja, warum», erklärt Professor Ullrich. Hauptmann Studer ergänzt: «Es sind ganz grundlegende Fragen des Lebens, denen wir auf der Spur sind».

Während der zweijährigen Projektdauer wird Hauptmann Studer über dieses Thema seine Doktorarbeit schreiben. Denn der Berufsmilitärpilot studiert gleichzeitig Medizin und forscht bei Professor Ullrich über medizinische Probleme bei veränderter Schwerkraft. Als beide sich vor rund zwei Jahren kennen lernten, entstand die Idee zu diesem Projekt. Dieser Tage hob der erste Forschungsflug mit dem Tiger vom Flugplatz Emmen ab.