Physikalische Experimente im erdgebundenen Labor werden in vielen Fällen von der Schwerkraft negativ beeinflusst. In den Materialwissenschaften werden beispielsweise Prozesse in Metalllegierungen untersucht, die auf atomaren Größenskalen ablaufen. Entsprechende Experimente brauchen „Schwerelosigkeit“, um qualitativ hochwertige Resultate zu liefern. MAPHEUS, ein DLR Forschungsraketenprogramm, bietet materialphysikalischen Nutzlasten des DLR diese schwerelose Experimentierumgebung. Jährlich startet das DLR eine MAPHEUS Forschungsrakete, die bis zu 150 km Höhe erreicht und damit 3.5 Minuten Schwerelosigkeit ermöglicht, bevor sie wieder in die Erdatmosphäre eintritt.
Verglichen mit anderen Mikrogravitationsplattformen (beispielsweise Fallturm und Parabelflug) bieten Forschungsraketen wie MAPHEUS eine attraktive Kombination aus langen Experimentzeiten und einer hohen Qualität der Schwerelosigkeit. Durch die jährlichen Flüge besteht die Möglichkeit, eine Experimentanlage auf unterschiedlichen Flügen mit unterschiedlichen Proben zu bestücken und dadurch eine Vielzahl an wissenschaftlichen Resultaten zu gewinnen.
Für MAPHEUS kommt ab dem vierten Flug eine einstufige Feststoffrakete S30 zum Einsatz, die die Nutzlast auf mehr als 150 km Höhe bringt. Während des Aufstiegs ist die Rakete drallstabilisiert und rotiert um die eigene Längsachse. In 70 km Höhe eliminiren ein sogenanntes Yo-Yo System bzw. ein Rate-Control-System den Drall und leiten damit die Phase der Schwerelosigkeit ein. Nach Wiedereintritt in die Erdatmosphäre landen die wissenschaftlichen Experimente an einem Fallschirm.