Die neuen Wege der Raumfahrt

Im Juli 2006 flog der deutsche Astronaut Thomas Reiter (ESA) mit STS-121 Discoveyry als Mitglied einer Langzeitmission (Astrolab-Mission, 6 Monate) zur Raumstation ISS und war damit der erste Deutsche auf der Raumstation. Neben Ingenieursaufgaben sind die anspruchsvollen Wissenschaftsprogramme von Bedeutung, die während solchen Langzeitaufenthalten auf der Station durchgeführt werden. Sie sind die Wegbereiter für Langzeitmissionen ins All, beispielsweise für eine Expedition zum Mond oder Mars.

Experimente

Die NASA/ESA haben für die Astrolab-Mission verschiedene Experimente und Tests entwickelt, die in einem speziellen operationalen und physikalischen Umfeld wie die Schwerelosigkeit optimale Ergebnisse erzielen.

Schwerelosigkeit bietet eine einzigartige Umgebung für wissenschaftliche Forschung indem es die ungewöhnliche Möglichkeit schafft, die man auf der Erde unmöglich angehen kann. Weitaus mehr Vorgänge in der Physik, der Chemie, der Biologie oder der Physiologie, die relevant sind für biologische, physikalische oder industrielle Prozesse auf der Erde, werden von der Schwerkraft beeinflusst, als in den frühen Tagen der Raumfahrt erwartet worden war. Raumfahrt ist einzigartig und führt zu außergewöhnlichen Entdeckungen oder der Verwerfung bislang akzeptierter wissenschaftlicher Annahmen. Auch nobelpreisgekrönte Hypothesen, wie die der Augenreflexbewegungen, wurden als teilweise falsch entlarvt, dank der Experimente die Astronauten auf Raumfahrtmissionen durchführten.

Die Eckpfeiler der Wissenschaften beinhalten biologische Forschung, mit einem Fokus auf den Auswirkungen der Schwerkraft auf die fundamentalen Prozesse in Pflanzen- und Tierzellen. Aus dieser Forschung kann man besser verstehen, wie sich Zellen an ihre Umgebung anpassen.

Menschliche physiologische Studien zielen ab auf die Erforschung von Gesundheitsproblemen wie Osteoporose, Herz- Kreislauf- und Lungenkrankheiten sowie Gleichgewichtsstörungen, die in der Schwerelosigkeit hervorgerufen werden. Die Ergebnisse zielen dabei nicht nur auf neue Diagnose- oder Behandlungsmöglichkeiten für die irdische Praxis ab, sondern sind auch sehr relevant für die Vorbereitung von bemannten Langzeitmissionen.

Spezielle Experimente in der Humanphysiologie tragen nicht nur zu einem besseren Verständnis der Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf die körperliche und geistige Verfassung des Menschen bei. Ein wichtiger Eckpfeiler ist dabei die Gesundheit des Astronauten sowohl auf der ISS als auch bei zukünftigen bemannten Erkundungsmissionen zu Mond oder Mars. Beispielsweise ist es von Bedeutung, wie sich das Immunsystem insbesondere bei Langzeitraumflügen verändert. Experimente zu Chromosomenveränderungen und die Empfindlichkeit gegenüber kosmischen Strahlungen sind von immenser Wichtigkeit.

Das Forschungsgebiet der Exobiologie betrifft die fundamentale Frage nach dem Ursprung, der Evolution und der Ausbreitung des Lebens im Sonnensystem und darüber hinaus. Es konzentriert sich im Besonderen auf die Frage ob, wo und wie Spuren fossilen oder existierenden Lebens gefunden werden können durch die geplanten robotischen und bemannten Missionen zum Mars.

Columbus

Das Weltraumlabor Columbus als Europas Beitrag zur ISS ist ein zylindrisches Modul von etwa 7m Länge und 4,5m Durchmesser ist mit vielseitig nutzbaren Forschungsanlagen ausgerüstet und wird eine weitgefächerte wissenschaftliche Nutzung ermöglichen. Zum Forschungszweig Lebenswissenschaften gehört beispielsweise das Biolab, ein Labor zur Durchführung biologischer Experimente an Mikroorganismen, Pflanzen und kleinen wirbellosen Lebewesen zur Ermittlung der Auswirkungen der Schwerkraft auf einen Organismus. Die European Physiology Modules Facility (EPM) enthält bis zu acht wissenschaftliche Module zur Untersuchung der Effekte des Langzeitaufenthalts in der Schwerelosigkeit auf den menschlichen Körper. Darüber hinaus beherbergt das Labor Forschungsanlagen für Materialwissenschaften und Flüssigkeitsphysik, Weltraumwissenschaften, Erdbeobachtung und Technologien für neuartige Raumfahrtanwendungen. Colmbus wird ab 2007 permanent an der Internationalen Raumstation angebracht sein.

Perspektiven

Die gegenwärtigen Entwicklungen in der Raumfahrt lassen Hoffnung aufkommen, dass sich die Menschheit in nachvollziehbarer Zeit wieder den primären Zielen der Weltraumforschung widmet und den Weg zurück zum Mond findet, um dort die Arbeit von früheren Missionen weiterzuführen. Eine permanent besetzte Mondbasis wäre zudem ein wichtiger Eckpfeiler für astronomische Beobachtungen und zudem Verbindung zu den geplanten Langzeitmissionen zum Mars. Auch hier sind die Weichen für die Zukunft gestellt. Es besteht keinen Zweifel mehr daran, dass der Mensch den Mars betreten wird. Wichtige Überlegung dabei ist die langfristige Nutzung des Mars als Kolonie und Außenposten der Menschheit, um den Weg ins All vorzubereiten. Für viele heute noch Zukunftsmusik, wird diese Entwicklung den Weg zu den Sternen aufweisen.