Im All erforscht
Weltraumlabor Columbus feiert Jubiläum
Groß war die Euphorie, als das Weltraumlabor Columbus vor zehn Jahren ins All startete. Doch dann die Ernüchterung: Wer forschen wollte, brauchte viel Geduld. Mittlerweile sind die Wartezeiten kürzer. Zu seinem 10. Geburtstag bekommt das Weltraumlabor Columbus der Internationalen Raumstation ISS einen neuen Bewohner: Er heißt Cimon, ist so groß wie ein Medizinball und reagiert auf die Befehle des deutschen Astronauten Alexander Gerst. »Er soll ihm wie in einem Science-FictionFilm hinterherfliegen und bei der Arbeit helfen«, sagt Andreas Schön von der Europäischen Raumfahrtagentur ESA. Gerst kehrt Anfang Juni auf die ISS zurück. Sein – und Cimons – Arbeitsplatz ist mit fast sieben Metern Länge und rund 4,5 Metern im Durchmesser zwar eher klein, hat es aber in sich: »Columbus ist das kleinste Forschungslabor auf der ISS. Aber es ist gut bestückt«, sagt Akos Hegyi vom Luft- und Raumfahrtkonzern Airbus, der Columbus für die ESA gebaut hat und betreibt.
Im Bremer Werk schwebt noch immer ein originalgetreues Modell des Weltraumlabors in luftiger Höhe, für Besucher über einen Laufsteg erreichbar. Hegyi zeigt auf die zehn Experimentierschränke – Racks genannt – an den Seiten. »Jedes Rack ist ein Labor mit einer wissenschaftlichen Ausrichtung.« Vor zehn Jahren, am 7. Februar 2008, startete Columbus ins All. Vier Tage später dockte das europäische Weltraumlabor an der ISS an. Seitdem gab es dort nach Angaben der ESA etwa 220 Experimente.
Eines der ersten war das des Botanikers Günther Scherer von der Universität Hannover. Er ließ zwölf Tage lang Pflanzen unter Schwerelosigkeit wachsen. Die Vorbereitungen und der Versuchsaufbau dafür waren kompliziert. Die auf Klebestreifen befestigten Samen durften erst an Bord in die Petrischalen gesetzt werden, damit sie nicht zu früh keimten. »Ein Astronaut musste sie mit dicken Gummihandschuhen vorsichtig drauf kleben«, erinnert sich der 71-jährige Scherer.
Weil das so schwierig war, musste der Astronaut das vorher auf der Erde üben. Bei dem Experiment fanden Scherer und sein Team unter anderem heraus, dass die Pflanzen ohne Schwerkraft mehr Seitenwurzeln entwickelten und dass sie Wasser schlechter aufnehmen konnten. Doch wozu muss man das wissen? »Das ist Grundlagenforschung. Man rettet damit nicht die Landwirtschaft«, gibt Scherer zu. Doch mit Blick auf künftige Mond- oder Marsmissionen sei dieses Wissen wichtig. »Ich würde das Ganze sehr langfristig sehen, wie beim GPS. Dessen Nutzen hat sich auch erst später gezeigt.«
Viel zu tun an Bord
880 Millionen Euro hat der Bau von Columbus gekostet – und als das Labor endlich oben im Weltraum war, machte sich schnell Ernüchterung breit. »Man hat riesige Erwartungen geweckt, viele Experimente angeworben und dann gemerkt, dass man das nicht schafft«, erläutert ESA-Fachmann Schön. Sechs bis acht Jahre mussten Forscher warten, bis ihr Ex- periment endlich zur ISS fliegen konnte. »Das ist für akademische Forschung ein unerträglich langer Zeitraum«, sagt Schön. Und für die Industrie meist ein Ausschlusskriterium.
Ein Grund für die lange Wartezeit ist, dass die Astronauten an Bord der ISS neben der Forschung viele andere Aufgaben haben. »Es ist unheimlich viel Arbeit, die ISS sauber und den Betrieb am Laufen zu halten«, sagt Schön. Dazu kommen zwei Stunden Sport am Tag und Zeit fürs Entladen von Raumfrachtern, die Nachschub liefern. Nach einer Rechnung von Schön können die Astronauten im amerikanischen Teil der ISS, zu dem Columbus gehört, sich in einem halben Jahr 1200 Stunden mit wissenschaftlichen Experimenten beschäftigen. »Auf die ESA entfallen davon 8,3 Prozent«, sagt Schön.
Kommerzielle Nutzer gesucht
Der Betrieb und Unterhalt von Columbus kostet die ESA – also den europäischen Steuerzahler – jedes Jahr 300 Millionen Euro. Und was hat dieser davon? Im Weltraumlabor habe es in den vergangenen Jahren auch Forschung gegeben, die zu Innovationen auf der Erde geführt habe, sagt Airbus-Experte Hegyi. Wissenschaftler haben dort neuartige Metalllegierungen erforscht. »Diese werden heute in der Luftfahrt genutzt, zum Beispiel in Triebwerken, die dadurch leiser sind, weniger Kohlendioxid ausstoßen und Treibstoff verbrauchen«, sagt Hegyi. Auch die Behandlung von Osteoporose und Krebs-Medikamente konnten verbessert werden.
Alexander Gerst wird bei seinem zweiten Einsatz auf der ISS seinen intelligenten Begleiter Cimon ausführlich testen. Kennengelernt haben sich die beiden schon auf der Erde. »Er kann am Gesichtsausdruck von Alexander Gerst erkennen, wie es ihm geht und darauf reagieren«, erläutert Schön. In Zukunft könnte Cimon auch an Orten zum Einsatz kommen, wo Menschen in Sekundenschnelle wichtige Entscheidungen treffen müssen. Zum Beispiel auf Intensivstationen im Krankenhaus, bei der Feuerwehr oder in Atomkraftwerken. Auch bei der Betreuung von alten Leuten könnte er helfen.
In den nächsten Jahren will die ESA mehr industrielle Forschung ins Columbus-Labor holen. Dies sei in der Vergangenheit nicht wie erhofft gelungen, sagt Schön. Die Wartzeiten seien inzwischen aber deutlich kürzer. »Wir bekommen jetzt nach und nach kommerzielle Nutzer.« Außerdem hätten die Mitgliedsstaaten ein weiteres Hindernis aus dem Weg geräumt: Die Industrie muss nur ihr Experiment finanzieren. Den Transport zur ISS, die Arbeitskraft der Astronauten und die Infrastruktur im Labor bekommen sie gestellt. »Das sind natürlich versteckte Subventionen«, sagt Schön. Bis vor zwei Jahren hätten sich die ESA-Mitglieder da noch quer gestellt. Mehr industrielle Experimente im All will auch Airbus ermöglichen. 2019 will der Konzern einen Balkon mit Roboterarm ans Columbus-Labor bauen. Von dort sollen Forscher die Erde beobachten, Klimagase überwachen und neuartige Antennen oder Triebwerke testen können.