Wissenschaftliche Experimente an Bord der ISS

Wie lange überleben Seifenblasen im All? Bild: dlr.de

Wie lange überleben Seifenblasen im All? Bild: dlr.de

Besatzung 43 der Internationalen Raumstation, Bild: NASA

SkinCare: Hautalterung im Zeitraffer, Bild: dlr.de


Synthetische Muskeln, Bild: nasa.gov


Installation des 3D-Druckers an Bord der ISS, Bild: space.com

An Bord der Internationalen Raumstation lebt eine kunterbunt zusammengewürfelte Wohngemeinschaft mit Bewohnern aus unter anderem den USA, Russland, Frankreich, Italien und manchmal sogar Deutschland. Ein bisschen wie eine große Erasmus-Sause über der Weltkugel unter außereuropäischer Schirmherrschaft, könnte man meinen. Die Astronautinnen und Astronauten sind dabei aber tatsächlich nicht ausschließlich zum reinen Vergnügen da oben, sondern insbesondere auch für hochkonzentrierte Arbeiten – und zwar sowohl technischer, als auch wissenschaftlicher Natur. Unsere raumfahrenden Vertreter an Bord der ISS sind neben ihrem Astronauten-Dasein nämlich häufig selbst Wissenschaftler und führen neben dem Ausbau der Module und den notwendigen Reparaturen stellvertretend für alle Forscher der Erde verschiedene Experimente durch: Experimente, denen wir hier unten mehr als nur einige Erkenntnisse zu verdanken haben.

Forschungsobjekt Astronaut

Ein beliebtes, weil hervorragendes und mitdenkendes Forschungsobjekt, ist und bleibt der Mensch selbst, in diesem Falle natürlich die wechselnden ISS-Bewohner. Sie beobachten sich, zapfen sich regelmäßig Blut in Ampullen aus dem Körper, absolvieren Tests, übermitteln die Ergebnisse nach unten – und haben so einiges dazu beigetragen, dass wir heute eine ganze Menge über die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf unseren Körper wissen. Im Weltall beispielsweise altern menschliche Zellen deutlich schneller als unter den Bedingungen auf der Erde, das gleiche gilt für unser Skelett. Der letzte deutsche Astronaut an Bord, Alexander Gerst, sammelte mit seinem US-amerikanischen Mitbewohner und Kollegen Wiseman Werte über die eigene Hautstruktur, ihre Elastizität sowie Flüssigkeits- und Sauerstoffversorgung bei nicht vorhandener Schwerkraft – ein Forschungsaufbau, der bei auf der Erde üblicher Alterungszeit mehrere Jahrzehnte beanspruchen würde. Ein anderes Experiment zur Hautalterung im All – mit der Bezeichnung SkinCare – wurde bereits 2006 abgeschlossen.

Die Beobachtung der Knochen sind dabei für Forscher interessant, die sich mit bettlägerigen Patienten, auseinandersetzen: Die Resultate sollen zukünftig speziell bei der Behandlung von Osteoporose helfen. Damit kommende Astronautengenerationen nicht von der Aussicht auf frühe Vergreisung abgeschreckt werden, sei hier gesagt: Zurück auf der Erde bei gewohnter Schwerkraft erholt sich der Raumfahrerkörper wieder recht schnell!

Synthetische Muskeln im Test

Natürlich müssen die Astronauten nicht immer selbst als Versuchsobjekt herhalten: Meist sind sie die verlängerten Arme der Erden-Forscher und führen in deren Auftrag beziehungsweise in Zusammenarbeit mit ihnen die Experimente durch. Zur Zeit untersuchen Bewohner der Internationalen Raumstation zum Beispiel den Effekt der kosmischen Strahlung und der fehlenden Schwerkraft auf synthetische Muskeln, die in nicht allzu ferner Zukunft in Robotern und Prothesen eingebaut werden sollen.

Solcherart ausgestattete Roboter werden dann in für Menschen viel zu gefährliche Situationen wie nukleare Unfälle eingesetzt. An Bord der ISS werden diese synthetischen Muskeln der Strahlung ausgesetzt, während parallel dazu Wissenschaftler auf der Erde den Einsatz dieses Materials in extrem realistischen Prothesen untersuchen. Die einzelnen Bausteine der synthetischen Muskeln können übrigens dabei auch auf der Raumstation produziert werden – dank einer anderen Technologie, die ebenfalls gerade in Schwerelosigkeit erforscht wird: dem 3D-Drucker.

Unendliche Weiten, unendliche Möglichkeiten

Die Internationale Raumstation ist also großartiges Kooperationsprojekt mehrerer Staaten und riesiges Forschungslabor in einem. Und mit den beiden hier genannten Beispielen der Forschung in unserem Orbit ist es selbstverständlich nicht getan. An Bord befanden sich bereits unsere seit der Schulzeit hochgeschätzten Drosophila, die kleinen Fruchtfliegen, an denen sich ziemlich gut erforschen lässt, wie die Raumfahrt unsere Fähigkeiten beeinflusst, Infektionen abzuwehren. Erstaunlicherweise ähnelt das Immunsystem dieser Minitierchen nämlich der menschlichen angeborenen Immunität.

Auch wie Pflanzen in Schwerkraft überleben und sogar Tomaten oder Salat dort oben angebaut werden können, ist ein großes Thema, besonders im Hinblick auf folgende Weltraummissionen und die Ernährung der Beteiligten. Extrem widerstandsfähiges Gemüse, das sogar unter solch harten Bedingungen überlebt und Früchte trägt, ist zudem sicher auch auf der Erde ein Gewinn. Die ISS-Gegebenheiten bieten Möglichkeiten für Experimente verschiedener Art – unser Astro Alex wurde beispielsweise mit gleich 160 davon beauftragt und sollte unter anderem beobachten, wie sich Seifenblasen in der Schwerelosigkeit verhalten. Ganz gleich, in welche Richtung die Wissenschaftler forschen: Man darf auf jeden Fall gespannt sein, welche Experimente den bereits durchgeführten noch folgen werden, ausnahmslos spannend sind sie dabei garantiert.