Am 6. Juni soll Alexander Gerst vom russischen Weltraumbahnhof Baikonur aus zur Internationalen Raumstation starten. Während seines rund sechsmonatigen Aufenthalts im All soll er zahlreiche wissenschaftliche und gesellschaftlich relevante Fragen beantworten. Insgesamt wird Gerst im Rahmen seiner Horizons-Mission an 67 europäischen Experimenten arbeiten, 41 davon stammen aus Deutschland.
"Die Mission von Alexander Gerst stärkt den Wissenschafts- und Innovationsstandort Deutschland und macht die Bundesrepublik zu einem der intensivsten Nutzer und Profiteure der wissenschaftlichen Anlagen an Bord der Internationalen Raumstation. Raumfahrt und Raumfahrtforschung sind für unsere moderne Gesellschaft unverzichtbar, sie bieten Lösungen für viele zentrale Herausforderungen - ob in der Navigation, zum Beispiel mit dem Galileo-System, bei Digitalisierung und Industrie 4.0, beim Umweltmonitoring und für das bessere Verständnis des Klimawandels - Raumfahrt ist gefragt", sagt Dr. Walther Pelzer, Vorstand des DLR-Raumfahrtmanagements in Bonn, das die deutschen Experimente koordiniert und steuert.
Die ISS bietet beste Möglichkeiten, um in Schwerelosigkeit den menschlichen Körper sowie Zellen von Menschen, Tieren und Pflanzen zu erforschen. So ermöglicht das FLUMIAS-Mikroskop, zum ersten Mal lebende Zellen direkt in Schwerelosigkeit sichtbar zu machen, sie zu vergrößern und in 3D abzubilden. Mit Myotones werden erstmals die grundlegenden biomechanischen Eigenschaften der Skelettmuskulatur überwacht, um Veränderungen durch fehlende Schwerkraft zu untersuchen. Weitere deutsche Experimente beschäftigen sich zum Beispiel mit dem Immunsystem und Genreaktionen in Schwerelosigkeit.
Doch auch Umwelt- und Klimabedingungen lassen sich von der ISS aus erforschen. Tiere haben beispielsweise ein sehr gutes Gespür für Klimaveränderungen und einen "siebten Sinn" für nahende Naturkatastrophen wie Vulkanausbrüche und Erdbeben. Winzige, an Kleintieren wie Vögeln oder Fledermäusen angebrachte Sender funken im Projekt ICARUS Daten über deren Wanderverhalten zur ISS. Diese Informationen können Forscher auswerten und zum Beispiel Rückschlüsse über klimatische Veränderungen und globale Wanderrouten der Tiere bei uns auf der Erde ziehen.
Forschung zu Digitalisierung und Fertigungsprozessen
Gerst wird sich aber auch mit der Digitalisierung beschäftigen. Mit dem vom DLR-Raumfahrtmanagement, Airbus und IBM entwickelten Technologiedemonstrator CIMON soll ein fliegendes, digitales Assistenzsystem auf der ISS zum Einsatz kommen. Ausgestattet mit Künstlicher Intelligenz (KI) soll CIMON den Astronauten bei ihrer täglichen Arbeit helfen. Doch nicht nur auf der ISS sind Roboter im Einsatz. Gerst wird während seiner Mission einem humanoiden Androiden des DLR in Oberpfaffenhofen Kommandos auf der Erde geben, sodass dieser weitgehend autonom Aufgaben lösen kann. Beide Projekte sollen Innovationen für Anwendungen in der robotischen Industrieproduktion, der Medizin und Pflege sowie der Bildung vorantreiben.
Zudem soll der deutsche ESA-Astronaut im Soft Matter Dynamics/CompGran-Experiment das Verhalten von Granulaten auf der ISS erforschen, damit mit den hier gewonnenen Erkenntnissen Industrieprozesse und -anlagen auf der Erde verbessert werden können. Auch das Verhalten von Plasmen wird er untersuchen. Das könnte technologische Fortschritte für die Produktion von Halbleitern, modernen Antrieben, Ventilen und Stoßdämpfern bringen. Industrielle Gießprozesse von Hightech-Materialien auf der Erde sollen Schmelzversuche im Elektromagnetischen Levitator (EML) auf der ISS voranbringen. Diese Forschung macht unter anderem Flugzeuge und Autos leichter und hilft so, Treibstoff und Energie einzusparen - für eine sauberere Mobilität von Morgen. Langzeitversuche zu ultrakalten Atomen in einem neuen, einzigartigen Labor - dem "Cold Atoms Lab" der NASA - können die Entwicklung von modernster Chip-Technologie, miniaturisierten Lasermodulen und hochpräzisen Uhren und Sensoren weiter vorantreiben, um zum Beispiel die Satellitennavigation in Zukunft noch genauer zu machen.
Die Horizons-Mission bietet nach Angaben des DLR auch die Gelegenheit, junge Menschen für die Raumfahrt und Naturwissenschaften zu begeistern. Dafür hat das DLR ein ganzes Bildungspaket rund um den Flug von Alexander Gerst geschnürt. So wurde zum Beispiel eine Zeitkapsel zur ISS geschickt, zusammen mit renommierten Partnern wie der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, dem Klett MINT Verlag und "Jugend forscht" Unterrichtsmaterialien erstellt, eine Raumfahrt-Show geplant und mit den "Beschützern der Erde" und den "Überfliegern" zwei Nachwuchswettbewerbe gestartet. Zudem werden Kinder und Jugendliche von 14 verschiedenen Schulen sowie von drei Schülerlaboren des DLR - den sogenannten DLR_School_Labs - zur ISS funken, um Alexander Gerst live Fragen zu stellen.
