Sie ist seit 15 Jahren orbitaler Vorposten und Forschungsstandort zugleich: Am 20. November 1998 startete das erste Bauteil der Internationalen Raumstation ISS in die Umlaufbahn. Seither dient das fliegende Forschungslabor als Arbeits- und Wohnstätte für Wissenschaftler aus mehreren Nationen.
Das größte künstliche Objekt im Erdorbit, das mittlerweile den Abmessungen eines Fußballfeldes entspricht, hat klein angefangen: Gerade einmal 12,60 Meter lang, mit einen Durchmesser von 4,10 Meter und einem Gewicht von 19.323 Kilogramm war das Modul Zarya, das eigentlich für die Nachfolgestation der russischen MIR verwendet werden sollte. Doch mit der Entscheidung für eine internationale Raumstation wurde aus Zarya das erste Puzzleteil für die ISS, die gemeinsam von USA, Russland, Japan, Kanada und der europäischen Weltraumorganisation ESA aufgebaut werden sollte.
Vom Einzelmodul zum fliegenden Forschungslabor
Bereits kurze Zeit später, am 4. Dezember 1998, folgte der Verbindungsknoten Unity – nunmehr bestand die ISS zumindest schon aus zwei Bauteilen. „Damit war natürlich noch keine Bemannbarkeit gegeben“, erinnert sich Peter Preu vom DLR-Raumfahrtmanagement. Die erste Wohngemeinschaft der ISS zog jedoch schon knapp zwei Jahre später, am 2. November 2000, in die Raumstation ein. Die Forschung in rund 400 Kilometern Höhe bei permanenter Schwerelosigkeit konnte beginnen.
Mittlerweile ist die Raumstation vom einzelnen Modul zum verzweigten Forschungslabor angewachsen: Dem Frachtmodul Zarya und dem Verbindungsknoten Unity folgten Wohn- und Labormodule, Roboterarme wurden installiert, 2008 kam das europäische Forschungsmodul Columbus hinzu. Über 90 russische Raumfahrzeuge und 37 amerikanische Space Shuttle dockten an der ISS an, Transportraumfahrzeuge wie das europäische ATV (Automated Transfer Vehicle) versorgen die Mannschaft in der ISS mit Lebensmitteln, Ausrüstung, Sauerstoff oder auch Treibstoff.
„Mit der internationalen Raumstation ISS haben tausende von Ingenieuren und Wissenschaftlern, Astronauten und Kosmonauten dem Streben der Menschheit nach Wissen, dem Drang die Neugier zu besiegen ein neues Denkmal gesetzt,“ sagt Johann-Dietrich Wörner, Vorstandsvorsitzender des DLR. „Mit dem Andocken des europäischen Columbus-Moduls begann im Jahr 2008 der Prozess der intensiven wissenschaftlichen Nutzung der ISS. In den kommenden Jahren, mindestens bis 2020, werden wir eine der modernsten wissenschaftlichen Anlagen im Erdorbit betreiben und die Schwerelosigkeit als Arbeitsumgebung intensiv nutzen können“, so Wörner weiter.
Von Weltraummedizin bis Plasmaphysik
Auch über 60 deutsche Experimente wurden von Beginn der Station an mit unterschiedlichen Laufzeiten durchgeführt – dazu gehören biologische Experimente zur Strahlenbelastung, Experimente zur Entstehung des Lebens, aus der Medizin zum Herz-Kreislaufsystem, aber auch der Physik oder auch der Materialphysik. „Die Experimente benötigen vor allem eine entsprechende Vorbereitung am Boden oder auch erste Tests zum Beispiel auf Parabelflügen“, erklärt Preu. „Der Sprung vom Erdlabor in die Raumstation ist sehr groß.“
Aber die Vorteile des Arbeitens auf der Station sind es auch: Statt Sekunden oder Minuten der Schwerelosigkeit ermöglichte es das Forschungslabor im All, dass das Verhalten der Plasmasysteme rund 90 Minuten ohne die störende Schwerkraft durchgeführt werden konnten. Die Astronauten standen dabei kontinuierlich in Kontakt mit den Wissenschaftlern am Boden. „Wenn eine überraschende Entdeckung kommt – und das passiert praktisch bei jedem Experiment, weil alles Neuland ist – dann werden die Astronauten oft gebeten, die Experimente komplett per Hand, also ganz wie im Labor auf der Erde, durchzuführen“ , berichtet Gregor Morfill vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik.
Auf dem Boden folgen dann die Analyse und die wissenschaftliche Auswertung. Die Arbeit mit „kaltem Plasma“ führte gleichzeitig dazu, dass auch die Anwendung in der Medizin beispielsweise zur Desinfektion erforscht wurde. „Die im Weltraum gelernte Technologie, wie man mit kalten Plasmen arbeitet, war die Grundlage für den Transfer in die Hygiene und Medizin“, so Morfill.
(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 21.11.2013 – NPO)
