Luft- und Raumfahrttechnik 07.02.2003, 18:23 Uhr

Viele Deutsche hofften auf diese Mission

Unter den rund achtzig Experimenten der Columbia-Mission gab es überproportional viele deutsche Versuche. Universitäten und Institute hatten rund 10 Mio. # investiert. Der Nutzen der Labors im Orbit ist umstritten – viele halten die teilweise skurril anmutenden Experimente für überflüssig.

Noch kurz vor der Landung der Raumfähre haben uns die Astronauten berichtet, dass unsere Versuche hervorragend gelaufen sind. Wenige Minuten später war alles vorbei“, sagt Volker Blüm, Professor für Endokrinologie an der Ruhr-Universität Bochum und einer der deutschen Wissenschaftsexperimentatoren. Die Forscher hatten ein 9-Liter-Aquarium ins All geschickt, das Schwertträgerfische, Schnecken, Pflanzen und Mikroorganismen beherbergte und als Modell für ein sich fast komplett selbst am Leben erhaltendes Ökosystem dienen sollte.
Die Vision der Forscher: Die Schnecken und Fische könnten nicht nur Menschen auf der Erde ernähren, sondern auch eine Raumstation versorgen. Der Columbia-Flug sollte Testlauf sein und zeigen, wie die Organismen den über zweiwöchigen Aufenthalt in der Schwerelosigkeit verkraften.
Das Experiment war eines von rund achtzig Projekten an Bord der Columbia, deren Ergebnisse nun verloren sind. Mit zwölf waren überproportional viele deutsche Versuche mitgeflogen: Vier Experimente zur Biologie, vier zur Materialforschung sowie je eines zur Physik und zur Medizin. Den finanziellen Schaden für die deutschen Forscher schätzt Klaus Berge, Raumfahrt-Direktor beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln auf 10 Mio. #. Verloren sind aber nicht nur die jahrelang vorbereiteten Experimente, sondern auch die auf Bändern aufgezeichneten Daten – Grundlagen für Doktorarbeiten und wissenschaftliche Publikationen.
Zweifler halten die Aufwendungen für die Forschung im schwerelosen Raum für übertrieben hoch. In den 70er Jahren auf 10,5 Mio. Dollar veranschlagt, verschlingt ein Shuttle-Flug inzwischen ein Vielfaches dieser Summe. Jedes ins All beförderte Reagenzglas will überlegt sein: Pro Kilogramm Nutzlast kostet der Transport einige 10 000 #. Da fast immer jahrelange Forschung in den Experimenten steckt, können rasch mehrere Millionen Euro für einen wissenschaftlichen Versuch im All zusammenkommen.
Grundlagenforscher argumentieren gern mit den kommerziell nutzbaren Ergebnissen, den so genannten Spin-offs. Die aber sind rar. So kam ein Untersuchungsbericht des US National Research Council zu dem Ergebnis, dass die mit viel Aufwand betriebenen Schwerelosigkeitsexperimente zur Züchtung von Proteinkristallen trotz hoher Erwartungen bisher „ohne nennenswerten Einfluss auf die molekularbiologische Forschung geblieben sind“.
Im All, so hoffen die Wissenschaftler, lassen sich Proteinkristalle reiner und größer herstellen als auf der Erde. Bisher erwiesen sich die Experimente als Pleite, Erschütterungen der Raumfahrzeuge störten das Wachstum der Kristalle. Auf die Ergebnisse der letzten Mission wartet nun ein Team der Technischen Universität Münster vergebens. Die Reaktoren mit den Proteinen waren auf der Erde vorbereitet und in der Columbia aktiviert worden. Mit mehr als zwanzig Einzelversuchen wollte man den Prozess des Kristallwachstums erforschen.
Auf der Erde seien solche Experimente nur schwer durchzuführen, argumentieren die Verfechter der Weltraumforschung. Zwar lässt sich Schwerelosigkeit erzeugen, zum Beispiel in Falltürmen oder bei Parabelflügen in Flugzeugen, doch dauert der Zustand dort nur wenige Minuten.
Kritikern hält die DLR die Erkenntnisse entgegen, die bei früheren Missionen zur Internationalen Raumstation ISS gewonnen wurden: „Metalle mit Gedächtnis wurden für die Raumfahrt entwickelt. Sie sind heute bereits im klinischen Einsatz. Das Wissen um Erstarrungsprozesse aufgeschmolzener Legierungen hat inzwischen die Konstruktion von Aluminiumrahmen im Automobilbau bahnbrechend vorangetrieben.“ Auch die Nasa Commercial Technology Division will den Eindruck von der wenig erfolgreichen Forschung im All nicht unwidersprochen lassen und verweist auf eine Studie, die rund 1200 Beispiele für gelungenen Technologietransfer aus der Raumfahrt in den letzten drei Jahrzehnten aufzählt.
Hierzulande hat die von der DLR beauftragte Firma MST Aerospace seit 1994 in mehr als 90 Fällen Technologien „made in Space“ vermittelt, darunter so skurril anmutende wie das „Hyperschall-Styling“ für Kartoffelchips. Was nach Scherz klingt begann mit einer Anfrage aus der Verpackungsindustrie. Die Firma Rovema aus Fernwald bei Gießen suchte nach einem Verfahren, Chips unversehrt einzupacken. Weil ein hauchdünner Kartoffelchip auf seinem Flug in die Tüte ähnlichen aerodynamischen Bedingungen wie ein Raumgleiter beim Eintritt in die Erdatmosphäre unterliegt, ersann das Hyperschall-Technologie-Unternehmen HTG eine Lösung, mit der Rovema nun fast die Hälfte der Zeit fürs Eintüten spart.
Ein anderes Beispiel, wie irdische Probleme den Lösungsweg über den Weltraum genommen haben, ist das vom DLR-Institut für Robotik und Mechatronik in Oberpfaffenhofen entwickelte Roboter-Technologie-Experiment (Rotex). Die mit künstlicher Intelligenz ausgestattete, fernsteuerbare Roboterhand diente als Modell für einen Telemanipulator, der Feinarbeiten bei der Montage der Internationalen Raumstation übernehmen sollte. An Bord einer US-Raumfähre fing Rotex während einer deutschen Mission 1993 Tennisbälle ein und übte sich im Ein- und Ausstöpseln von Steckern.
Die Roboterhand war nicht wie erhofft in der Telemedizin zu gebrauchen. Stattdessen nutzte die Wilhelm Narr GmbH die Technik für eine Planeten-Wälz-Gewindespindel mit bis zu 75 % Wirkungsgrad. Interesse zeigt auch die Autoindustrie, die die Spindel im Karosseriebau einsetzen will.
Da die Nasa nun schon ihre zweite Raumfähre verloren hat, rechnet Prof. Achim Bachem vom Vorstand der DLR damit, dass das gesamte Programm auf den Prüfstand kommt: „Für wissenschaftliche Experimente sieht es dramatisch aus. Wir können nur hoffen, dass die Ursache für das Unglück schnell gefunden wird.“
SILVIA VON DER WEIDEN/eb

  • Silvia von der Weiden

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