Der Versuchsaufbau - Die Gesamtanlage:

Die erdachte Gesamtanlage für die Durchführung von Experimenten unter 0g (Microgravitation) ist im folgenden Abschnitt beschrieben:

Bild E1: Prinzipbild der Aufnahmeapparatur: Im Vordergrund ist die Kameraapparatur zu sehen, im Hintergrund der Plexiglaszylinder, in dem die Experimente durchgeführt werden - hier dargestellt: ein Flüssigkeitsexperiment. (Quelle: Florian Maier)

Um 'Frozen Reality'-Experimente auch im Weltraum durchführen zu können, sind Änderungen an der Aufnahmeapparatur (so wie sie bislang nur unter Gravitation genutzt wurde) durchzuführen, die wie folgt aussehen:

Zunächst muss bei der gesamten Apparatur auf eine kompakte und leichte Bauweise zurückgegriffen werden, die unnötigen Ballast vermeidet, dennoch aber ein maximales Maß an Sicherheit und Robustheit bietet (siehe Bild E2). Hierbei muss insbesondere der sichere Transport, die stabile Unterbringung und Befestigung im Flugzeug und die gefahrlose Versuchsdurchführung im Mittelpunkt stehen. Daher müssen sämtliche Beispielexperimente in einem abgeschlossenen Raum stattfinden können, damit eventuell umherfliegende Teile/Flüssigkeiten kein Sicherheitrisiko für mitgeführte technische Apparate oder begleitende Personen darstellen. Dennoch muss der Raum von außen einsehbar sein, was insbesondere für die fotografischen Aufnahmen zwingend notwendig ist. Eine Lösung hierfür ist ein durchsichtiger Plexiglaszylinder, der in der Mitte der Apparatur angebracht wird (siehe Bild E1). In diesen Plexiglaszylinder wird bereits vor dem Flug das Experiment eingebaut. Der Plexiglaszylinder ist mit dem Rest der Apparatur durch einen entsprechend konstruierten Befestigungsmechanismus auswechselbar verankert, damit mehrere verschiedene Experimente nacheinander durch einfaches Wechseln des mit dem jeweiligen Experiment bestückten Plexiglaszylinders durchgeführt werden können.

Bild E2: Die Realisation der Aufnahmeapparatur: Im Vordergrund ist die Kameraapparatur zu sehen, im Hintergrund der Plexiglaszylinder, in dem die Experimente durchgeführt werden (Quelle: Florian Maier)

Ein Plexiglaszylindermodul (siehe Bild E3) besteht aus einem Deckel, in dessen Mitte sich die Abschussvorrichtung (kleiner Zylinder mit einer Metallfeder) für das Projektil befindet. Am Projektil selbst ist eine Nylonschnur (Tragkraft bis 50 kg) befestigt. Möchte man nun die Apparartur spannen, so zieht man das Projektil an der Nylonschnur nach oben, wodurch gleichzeitig die Feder gespannt wird. Eine kleine Metallscheibe am oberen oberen Ende der Nylonschnur macht es nun möglich, das Ganze im gespannten Zustand an einen Elektromagneten einzuklinken. Sobald der Versuch gestartet werden soll, wird durch eine Schaltung einfach der Magnet ausgeschaltet, die Feder spannt sich und das Projektil wird auf die Probe beschleunigt. Dadurch, dass sich das Projektil an der Nylonschnur befindet, können einige der Versuche beliebig oft wiederholt werden.

Bild E3: Begutachtung der Experimentzylinder in der Werkstatt der Uni Würzburg. Im Vordergrund der Plexiglaszylinder, in dem die Experimente durchgeführt werden sollen. (Quelle: FSR)

Um den Plexiglaszylinder herum ist das 'Frozen Reality'-Aufnahmemodul vorgesehen. Hier sind auf einer stetigen Kurve 10 digitale Fotokameras montiert (Olympus E-10), deren Objektive alle auf das Experiment im Plexiglaszylinder ausgerichtet sind (siehe Bild E4). An einem Ende des 'Frozen Reality'-Aufnahmemoduls befindet sich eine Hochgeschwindigkeitskamera, die es erlaubt, eine zeitdynamische Aufnahme zusätzlich zur ortsdynamischen 'Frozen Reality'-Aufnahme zu machen. Ausgelöst werden die Kameras über den patentierten 'Frozen Reality'-Triggermechnaismus.

Bild E4: Die Aufnahmeapparatur mit einem Experimentenzylinder im Hintergrund. (Quelle: Florian Maier)