Mittels elektrostatischer Levitation ist es möglich schmelzflüssige Materialproben berührungsfrei dreidimensional zu positionieren und so unter sehr klar definierten Umgebungsbedingungen Materialwissenschaftlichen Untersuchungen ihrer Eigenschaften zugänglich zu machen. Dies geschieht zudem in einer Hochvakuumumgebung um chemische Reaktionen oder Verunreinigungen auf ein absolutes Minimum zu reduzieren. Durch die hohe Reinheit und den Ausschluß von Störfaktoren können die Eigenschaften der verschiedenen Schmelzen nicht nur mit höchster Präzision vermessen werden, sondern zudem auch unter den Schmelzpunkt unterkühlt werden. Thermophysikalische Eigenschaften wie Viskosität, Dichte und Oberflächenspannung können dann über einen sehr großen Temperaturbereich gemessen werden. Alle Messinstrumente, darunter Hochgeschwindigkeits- und Infrarotkamera sowie ein Laser arbeiten dabei ebenfalls völlig berührungslos. Die Ergebnisse dieser Messungen spielen eine wichtige Rolle für das Verständnis von Werkstoffeigenschaften und deren Optimierung.
Diese Messungen sind in erdgebundenen Forschungslaboren derzeit Stand der Technik, darunter beim Institut für Materialphysik im Weltraum. Allerdings ist bei einigen Experimenten im Labor der Einfluss der Schwerkraft auf die Messverfahren ein Problem und kann gegebenfalls Messfehler verursachen. Schwerkraftgetriebene Einflüsse sind zum Beispiel thermische Konvektion innerhalb der Probe oder eine leicht ovale Verformung vor allem bei sehr dünnflüssigem Probenmaterial. Um den Einfluss der Schwerkraft bewerten zu können und gegebenenfalls Korrekturfaktoren für die erdgebundenen Messungen zu bestimmen, muss diese im Rahmen von Experimenten unter Schwerelosigkeit vorübergehend ausgeschaltet werden.
Der neu entwickelte Elektrostatische Levitator für Schwerelosigkeit (GOLD-ESL) soll die Durchführung der oben beschriebenen Messungen während des Fluges auf der DLR-Forschungsrakete MAPHEUS ermöglichen. Während des Parabelfluges werden wichtige Kalibrierungen der Anlage und Parametrierung der verschiedenen Prozesse durchgeführt. Der Fokus liegt bei dieser Kampagne auf Metallen mit niedrigen Schmelzpunkten unter 500°C.