Scheikundeles is leuker zonder zwaartekracht

Astronaut Don Pettit wrijft een teflon breinaald tot deze elektrisch geladen is en laat dan tegenovergesteld geladen waterdruppeltjes los uit een injectienaald. Wat volgt is prachtig om te zien: door de elektrische aantrekkingskracht gaan de druppels banen beschrijven om de naald. De luchtweerstand remt ze af; ze beschrijven een spiraal naar de naald toe, tot ze erop neerslaan.

Dit mooie proefje werd uitgevoerd in het ruimtestation ISS, waar Pettit bivakkeert met onze eigen André Kuipers. De video verscheen vorige week op internet. Zo’n demonstratie kan alleen bij gewichtloosheid, omdat de zwaartekracht de elektrische krachten zou overstemmen.

Don Pettit wil de komende tijd regelmatig nieuwe video’s maken. Tijdens een eerder verblijf in de ruimte, van 25 november 2002 tot 4 mei 2003, grossierde hij in verbazingwekkende en vermakelijke proefjes. YouTube bestond nog niet, maar de video’s van toen staan daar nu wel in een compilatie van drie kwartier. De titel, Saturday Morning Science, refereert aan de wekelijkse vrije dag. Sommige astronauten lezen dan een boek of kijken uit het raam. Pettit was in de weer met scheikundedoos en videocamera.

Veel demonstraties gaan over vloeistoffen en oppervlaktespanning. Een van de grappigste is die waarbij Pettit met eetstokjes een zwevende bol thee pakt en deze naar zijn mond brengt. Een wegvliegende druppel wordt vaardig uit de lucht geplukt en alsnog verorberd.

Pettit maakt veel gebruik van een rondgebogen stuk ijzerdraad. Daar weet hij een waterfilm in te vangen, een soort zeepvlies zonder zeep – op Aarde onmogelijk door de zwaartekracht. Gebruik je zout water of suikerwater, dan kun je tweedimensionale kristallen zien groeien terwijl het water opdroogt. Met een hete soldeerbout kun je gewichtloze stromen in het water opwekken en het zwevende water zelfs aan de kook brengen. Alles wordt door Pettit buiten beeld van kort en helder commentaar voorzien.

In plaats van een waterfilm kun je ook een bol water nemen en daar een lens van maken, er golven in opwekken (dat is een mooi model van een planeet waar een asteroïde op inslaat, zegt Pettit) of spelen met luchtbellen in de waterbol en druppels die weer in zo’n luchtbel rondstuiteren. Of je nou natuurkundige bent, leerling of leek, je valt van de ene geamuseerde verbazing in de andere.

Let vooral op de proef met de cd-spelers. Pettit laat zien dat een speler met een draaiende cd erin stabiel is, net als een draaiend fietswiel. Door drie cd-spelers loodrecht aan elkaar te tapen, maakt hij een gyroscoop die stabiel in de ruimte hangt. Hij bevestigt zijn zwevende zaklamp eraan en kan zichzelf bijlichten zonder de lamp te hoeven vasthouden.

Pettits nieuwe serie heet Science off the Sphere. Mis ’m niet.

Bekijk de filmpjes van astronaut Pettit via nrc.nl/bekijks

    • Herbert Blankesteijn