Die TEMPUS-Parabelfluganlage ist eine wissenschaftliche Experimentieranlage für die Forschung an schmelzflüssigen und unterkühlten Metallen und Legierungen. Die Abkürzung TEMPUS steht für "Tiegelfreies elektromagnetisches Positionieren unter Schwerelosigkeit".
In der Anlage können elektrisch leitende Proben mit Durchmessern von sechs bis acht Millimetern in einer stromdurchflossenen Spule zum Schweben gebracht, erhitzt und aufgeschmolzen werden. Da die Proben frei in der Spule schweben, wird im Gegensatz zu herkömmlichen Schmelzprozessen in Öfen kein Behälter (Tiegel) benötigt. Die teilweise chemisch äußerst reaktionsfreudigen Metallschmelzen kommen daher nicht in Berührung mit dem Tiegelmaterial. Dadurch werden sie nicht verunreinigt und es gelingt sogar, die Metalle bis zu mehrere hundert Grad Celsius unterhalb ihres Erstarrungspunktes flüssig zu halten (Unterkühlung).
Dieses Verfahren der so genannten elektromagnetischen Levitation ermöglicht es daher, über einen weiten Temperaturbereich präzise Messungen von Material- und thermophysikalischen Eigenschaften der flüssigen Metallschmelze durchzuführen. Die Kenntnis dieser Materialdaten ermöglicht beispielsweise die Optimierung technischer Gießprozesse oder die Produktion von magnetischen Werkstoffen.
Unter Schwerelosigkeit sind zur Positionierung der Proben in der Spule weit schwächere Magnetfelder nötig als unter herkömmlichen Bedingungen auf der Erde. Dadurch kann das Heizfeld nach dem Schmelzen der Probe deutlich reduziert oder vollständig abgeschaltet werden. Dies ermöglicht es, den Temperaturbereich, in dem flüssige Proben untersucht werden können, zu niedrigeren Temperaturen hin ausgedehnt werden. Es verbleibt dann nur noch das Positionierfeld, welches lediglich schwache Rührkräfte in der flüssigen Probe erzeugt, so dass die Schmelze annähernd ungestört beobachtet werden kann. Dies wirkt sich positiv auf die Genauigkeit einiger Messmethoden und die daraus gewonnenen Materialdaten aus.
Die TEMPUS-Anlage wurde im Auftrag der Deutschen Raumfahrtagentur gebaut und wird durch das Institut für Materialphysik im Weltraum des DLR regelmäßig weiterentwickelt. Sie verfügt über umfangreiche Diagnosemöglichkeiten. Neben einer Hochgeschwindigkeitskamera, die Aufnahmen der fortschreitenden Erstarrung aus der unterkühlten Schmelze ermöglicht, besteht über eine spezielle Kopplungselektronik die Möglichkeit, die elektrische Leitfähigkeit und Dichte der festen und flüssigen Proben zu messen. Durch Variation des Heizfeldes können die flüssigen Proben zum Schwingen angeregt werden. Dadurch können thermophysikalische Eigenschaften wie Viskosität und Oberflächenspannung ermittelt werden. Zusätzlich können Proben auch mit einer Infrarotkamera beobachtet werden.
Die Experimente während der Parabelflugkampagnen dienen zum einen der Vorbereitung zukünftiger Experimente auf der Internationalen Raumstation ISS. Zum anderen sollen mit ihnen grundlegende wissenschaftliche Fragestellungen aus dem Bereich der thermodynamischen Eigenschaften metallischer und halbleitender Schmelzen sowie des Erstarrungsverhaltens geklärt werden.