Gastgeber des ersten Veranstaltungsblocks am Morgen waren der JAXA-Astronaut Soichi Noguchi (STS-114; Soyuz-TMA 17 / ISS-22 / ISS-23) und der ehemalige russische Kosmonaut Aleksandr P. Aleksandrov (Sojus-T 9; Sojus-TM 3 / Mir-2). Während Soichi Noguchi im ersten Teil des Veranstaltungsblocks „Latest Breaking News from Space“ den Schwerpunkt auf amerikanische, japanische und französische Raumfahrt legte, hat Aleksandr Aleksandrov im zweiten Teil der neuesten Nachrichten aus dem Weltall mit den Referenten russische Raumfahrtaspekte diskutiert.

Traditionell startet der zweite Tag mit einem Flugbericht einer vor kurzem zur Erde zurückgekehrten Raumflugbesatzung. In diesem Fall gaben Weltraumneulinge Astronautin Dr. Kate Rubins (NASA) und Astronaut Takuya Onishi (JAXA) einen Überblick über ihren Raumflug im Rahmen von Expedition 48 / Expedition 49. Die Expedition 48 begann am 7. Juli 2016 mit dem Start des Raumschiffes Sojus-MS vom Raumfahrtzentrum Baikonur. Neben den Flugingenieuren Onishi und Rubins war der Sojus-Kommandant Anatoli A. Ivanishin (Sojus-TMA 22 / ISS-29 / ISS-30) an Bord. Statt eines sechsstündigen Anfluges erfolgte dieses Mal ein Soloflug des Raumschiffs von zwei Tagen, da es sich bei Sojus-MS um das erste Raumschiff eines modifizierten Sojus-Modells handelte.

Das Andocken an die Internationale Raumstation erfolgte am 9. Juli 2016. Dort warteten bereits Expedition-48-Kommandant Jeffrey N. Williams (STS-101; Sojus-TMA 8 / ISS-13; Sojus-TMA 16 / ISS-21 / ISS-22; Sojus-TMA 20M / ISS-47 / ISS-48), sowie die beiden russischen Bordingenieure Aleksei N. Ovchinin (Sojus-TMA 20M / ISS-47 / ISS-48) und Oleg I. Skripochka (Sojus-TMA 01M / ISS-25 / ISS-26; Sojus-TMA 20M / ISS-47 / ISS-48) auf die neuen Gäste. Zu den ersten Experimenten, welche die Expedition-48-Besatzung gemeinsam durchführte, gehörte das Spheres Experiment der NASA. Weltweit können Schulklassen an diesem Experiment teilnehmen, in dem sie über das Bodenkontrollzentrum Steuerkommandos an die Raumstation schicken. Dr. Rubins führte die erste DNA Sequenzierung durch. Über diesen Aspekt ihrer Forschungstätigkeit hat sie am Nachmittag noch eine ausführliche Vorlesung gehalten.

Aleksei Ovchinin und Jeffrey Williams führten gemeinsame Experimente zur Flüssigkeitsverschiebung im Körper mit Hilfe der russischen Chibis Unterdruckhose durch. Takuya Onishi baute die externe Experimentplattform der privaten Raumfahrtfirma SpaceX zusammen. Über die japanische Luftschleuse wurde diese Experimenteinheit in den Weltraum entlassen und dort an den JEM-RMS (Japanese Experiment Module-Remote Manipulator System) / japanischer Roboterarm) übergeben. Auf die gleiche Weise werden Cubesats durch die Luftschleuse mit dem J-SSOD (JEM Small Satellite Orbital Deployer) gestartet.

Mit dem Transportraumschiff Dragon CRS-9, welches am 20. Juli 2016 an die ISS andockte, wurde unter anderem die Nutzlast IDA-2 (International Docking Adapter) transportiert. An IDA-2 sollen in Zukunft kommerzielle bemannte Raumschiffe im Rahmen des NASA Commercial Crew Program andocken. Ein Highlight von Expedition 48 waren die Außenbordaktivitäten von Williams und Rubins am 19. August 2016. Die beiden Raumfahrer haben den IDA-1 Docking Adapter an PMA-2 (Pressurized Mating Adapter 2) montiert. Tage später wurde IDA-2 aus dem offenen Nutzlastraum von CRS-9 durch den Roboterarm Canadarm2 entnommen und ebenfalls an PMA-2 montiert. Eine zweite Außenbordaktivität von beiden Astronauten fand am 1. September 2016 statt. Die Rückkehr von Sojus-TMA 20M und seiner Crew fand am 7. September 2016 in der kasachischen Steppe statt.

Dann begann offiziell die Expedition 49 mit Anatoli Ivanishin als ISS Kommandant. Am 19. Oktober startete die Mission Sojus-MS 02 mit den Raumfahrern Sergei N. Ryzikhov (Sojus-MS 02 / ISS-49 / ISS-50), Andrei I. Borisenko (Sojus-TMA 21 / ISS-27 / ISS-28; Sojus-MS 02 / ISS-49 / ISS-50) und Robert S. Kimbrough (STS-126; Sojus-MS 02 / ISS-49 / ISS-50). Das Andocken an die Raumstation erfolgte am 21. Oktober 2016. Nach einer gemeinsamen Flugdauer von 10 Tagen begann das Ablegemanöver von Sojus-MS am 30. Oktober 2016 und einer anschließenden Landung in der Region von Dzheskasgan in Kasachstan. Mit diesen Sequenzen endete der offizielle Filmbeitrag von der Expedition 48 / 49.

Im Anschluss referierten Onishi und Rubins über die ISS als Labor für internationale Zusammenarbeit. Onishi beschrieb das Programm Kibo-ABC (Asian Beneficial Collaboration) als ein Programm, um die wissenschaftliche Zusammenarbeit in der Asien-Pazifik-Region zu stärken. Eines dieser Experimente nennt sich Try Zero-G. Hierbei handelt es sich um eine internationale pädagogische Veranstaltung. Das Ziel von Try Zero-G liegt darin, Kinder zu motivieren und zu ermutigen, sich für Wissenschaft zu interessieren. Ein JAXA-Astronaut führt wissenschaftliche Experimente durch, die von asiatischen Studenten vorgeschlagen wurden. 2016 wurden in einem Wissenschaftswettbewerb fünf aus 120 Experimenten ausgewählt, um sie auf der ISS durchzuführen.

Am 14. September 2016 führte Onishi diese Experimente bei einer Liveübertragung in das japanische Kontrollzentrum durch. Die Gewinner des Wettbewerbes aus Indonesien, Singapur und Thailand wurden dazu in das Kibo Kontrollzentrum im Tsukuba Space Center in Japan eingeladen. Im Rahmen dieser Liveübertragung fanden Medienveranstaltungen in den Heimatländern der Studenten statt. In einem dieser Experimente ging es um die Durchmischung von gefärbtem Wasser und Silikonöl in der Mikrogravitationsumgebung. Eigenschaften wie Viskosität, Kapillareffekte und die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten konnten sichtbar gemacht werden. In dem Experiment „The Flying Paperplane“ wurden bei einem Papierflugzeug die Anstellwinkel der Kontrollflächen geändert und am fliegenden Objekt gezeigt, wie sich die Aerodynamik und damit das Flugverhalten des Papierflugzeugs verändert. Dieses Experiment machte Onishi sehr viel Spass, da sein beruflicher Hintergrund der eines zivilen Passagierflugzeugführers ist.

Anschließend sprach Dr. Rubins über Wissenschaft in extremen Umgebungen und brachte einige Beispiele für die Forschungsmöglichkeiten an Bord der Raumstation. Jahrzehntelang wurde Wissenschaft in Weltraumlabors in großen Modulen betrieben. Experimente werden mittlerweile modularisiert und miniaturisiert, um sie unter Weltraumbedingungen zu realisieren. Die ISS ist ein Forschungslabor, in dem …

… Untersuchungen fundamentaler Unterschiede physikalisch-biologischer Prozesse in der Mikrogravitation zu solchen Prozessen unter Schwerkrafteinfluss durchgeführt werden;

… einzigartige Eigenschaften von Flüssigkeiten in biologischen Experimenten untersucht werden;

… untersucht wird, wie sich Nukleinsäuren, Zellen, Gewebe, Tiere und der menschliche Körper in der Schwerelosigkeit verändern;

… Technologien entwickelt werden, in der die Echtzeit-Ergebnisse von Experimenten bestimmt werden können;

Als Beispiel führte Dr. Rubins die Tiefkühleinheit MELFI (Minus Eighty-Degree Laboratory Freezer for ISS / Minus Achtzig-Grad Labor Tiefkühler für die ISS) an. In dieser Einrichtung können bei –90 °C Proben tiefgefroren werden, um sie anschließend in einer Rückkehrkapsel zur Erde zurückzuführen. Die Proben werden dann im erdgebundenen Labor analysiert und dann mit bereits durchgeführten Analysen des Probenmaterials im Raumlabor verglichen. Daraus kann man ableiten, wie zukünftige Forschung betrieben werden kann, wenn man immer weiter bemannt in den Weltraum vordringt und eben nicht mehr die Möglichkeit hat Probenmaterial zur Erde zurückzuschicken. Die Blut- Urin- , Speichel- und Zellproben, die momentan noch für die Rückführung zur Erde zentrifugiert und danach tiefgefroren werden, können künftig direkt in Echtzeit vor Ort ausgewertet werden. Probenrückführung wird sich auf ein Minimum einpendeln und nur noch Datenströme mit gewonnenen Auswertungen übermittelt.

Seit 16 Jahren entwickeln sich Mikrobenkulturen auf den Innenflächen der Raumstation. Wissenschaftler stellen sich die Frage, wie sich diese Mikrobenumgebung entwickelt hat und in welcher Wechselwirkung sie zu den Bewohnern der Raumstation steht: Wie ändern sich die Mikrobenkulturen bei der Neuankunft von Fracht und neuen Besatzungen? Komplexe Analysen von 1000 Wischproben können mittlerweile innerhalb kurzer Zeit durchgeführt werden um die mikrobielle Population zu verstehen. Dr. Rubins verwies dann auf eine weitere Präsentation in der Nachmittagsveranstaltung.

Lebenswissenschaftliche Experimente werden u.a. in der MSG (Microgravity Science Glovebox / Handschuhkasten) realisiert. Das Öffnen der Körper von Nagetieren findet mittlerweile auch in der MSG statt, seitdem diese mit entsprechenden Geräten und Werkzeugen nachgerüstet wurde.

Forschung an Tieren wird durch das Rodent Habitat (Nagetier-Habitat) unterstützt. Säugetiere können unter dem Einfluss der Schwerelosigkeit für 30, 60 oder 90 Tage untersucht werden. Hier finden Untersuchungen zum Immunsystem, Änderung des Sehvermögens, Rückbildung von Muskeln etc. statt. Sowohl die NASA als auch JAXA verfügen über solche Habitat-Module.

Abschließend gewährte Dr. Rubins schon einmal einen kurzen Ausblick auf Experimente zur DNA-Sequenzierung (Anmerkung der Redaktion: Hier verweisen wir auf eine ausführlichere Berichterstattung innerhalb der Nachmittagsvorlesung von Dr. Rubins).

Im Anschluss an die Präsentation zu Expedition 48/49 gab Patrice Bennarroche, Mitarbeiter von CNES, einen Überblick über CADMOS, ein Raumfahrtzentrum, welches im Raum Toulouse angesiedelt ist. CADMOS ist eines von neun existierenden Nutzerunterstützungszentren (USOC / User Support Operations Center) der ESA. In einem Nutzerunterstützungszentrum befindet sich ein Kontrollraum, der die Operationen an Bord der Raumstation überwacht. Des weiteren werden in Labors Raumfahrtexperimente für den Betrieb auf der Raumstation entwickelt, durchgeführt, überwacht und die Experimentdaten archiviert bzw. den Experimentatoren diese Daten in Echtzeit oder zeitnah zur Verfügung gestellt. Im Rahmen der Mission Proxima vom französischen ESA-Astronauten Thomas Pesquet (Sojus-MS 03 / Expedition 50 / Expedition 51) hat CADMOS sieben Experimente selbst entwickelt und vorbereitet sowie 21 der 55 Experimente der Proxima Mission überwacht. Diese Experimente unter Federführung von CADMOS hat Patrice Bennarroche im Einzelnen vorgestellt.

AQUAPAD: Wasser auf der ISS wird zu 80% aus Schweiß, Urin und anderen Rückständen aus dem Abwasser recycelt. Mit einem Gerät werden kleine Mengen Wasser injiziert, in einer 3D-Petrischale sichtbar gemacht und fotografiert. Mit Hilfe einer Tablet-PC-Anwendung wird das Vorhandensein von Bakterien berechnet und damit Wassertrinkbarkeitstests auf der ISS beschleunigt und verbessert.

MATISS: Bei diesem Experiment sollen innovative Oberflächenmaterialien gefunden werden, die ein Anhaften von Biofilmen aus Bakterien verhindert.

ECHO: ECHO-Untersuchungen testen ein leistungsfähigeres und benutzerfreundliches Ultraschallsystem, welches von einem Teleoperateur aus dem CADMOS kontrolliert wird.

PERSPECTIVES: Dieses neurowissenschaftliche Experiment untersucht die Veränderungen der kognitiven Fähigkeiten von Astronauten bei der Anpassung an die Mikrogravitationsumgebung.

EVERYWEAR: Bisher wurde dem Astronauten über eine ständige Unterstützung durch die Missionskontrolle eine Vielzahl von Aufgaben abgenommen. Eine Rundumüberwachung wird bei interplanetaren Missionen nicht mehr durchgängig möglich sein. Dem Astronauten wird mit der Anwendung EVERYWEAR ein computergestützter persönlicher Assistent mitgegeben, der den Weg zu einer größtmöglichen Autonomie ebnet. Bei EVERYWEAR handelt es sich um ein Anwendungsprogramm für ein Tablet, das eine Schnittstelle für eine Vielzahl von gesundheitsbezogenen Aufgaben bietet. Mit der Applikation wird über das Fotografieren von Barcodes der gegessenen Lebensmittelrationen eine Ernährungsbewertung geliefert. Tragbare Sensoren können mithilfe der Anwendung EVERYWEAR Elektrokardiogramme des Astronauten aufnehmen und über das Aufzeichnen der Hauttemperatur das Schlafmuster im Weltraum überwachen. Mit EVERYWEAR wird auch das Experiment AQUAPAD unterstützt.

FLUIDICS: Dieses Technologieexperiment untersucht die Flüssigkeitsverdrängung in einer Kugel. Hierbei werden wichtige Erkenntnisse zu Wellenströmungsphänomenen an Oberflächen von Flüssigkeiten erwartet. Weitere Untersuchungen zielen auf das Schwappverhalten (fluid sloshing) von Flüssigkeiten in Treibstofftanks ab.

EXO-ISS: Im Rahmen der Mission Proxima haben CADMOS und die CNES Abteilung für Jugendbildung mehrere Schülerexperimente entwickelt, um den Einfluss der Schwerelosigkeit zu verstehen. Ein Experiment befasst sich mit dem Keimungsverhalten von Linsen-, Radieschen- und Senfsamen. In einem weiteren Experiment wird das Wachstum von Kristallen betrachtet. Ausgewählte Schulen haben Experimentkits erhalten und führen diese Experimente parallel zu Thomas Pesquet an Bord der Raumstation durch. Die Ergebnisse von Boden- und Weltraumexperiment werden verglichen.

Einen Überblick über den Mars Rover Curiosity und die Mission Mars 2020 gab Muriel Deleuze, Projektleiterin Mars 2020 von CNES.

Da Wasser ein Schlüsselelement für das Entstehen von Leben ist, wurde mit den ersten Missionen zum Planeten Mars der Fragestellung nachgegangen, ob es Indizien für das Vorhandensein von Wasser gibt, oder ob jemals Wasser auf dem Mars vorhanden war. Mit dem Mars Rover Curiosity will man erkunden, ob mikrobiologische Lebensformen auf dem Mars generell existieren konnten. Die zukünftigen Missionen ExoMars und Mars 2020 sollen dann tatsächlich Leben auf dem Mars aufspüren bzw. der Frage nachgehen, ob es Lebensformen auf dem Mars gab.

Die Entwicklungs-, Bau- und Testphase vom Curiosity Rover und der Raumsonde begann 2005 und dauerte bis 2011. An Bord der Raumsonde mit einem Gewicht von 3900 kg war der Mars Rover mit einer Masse von 900 kg integriert. Gestartet wurde die interplanetare Raummission von Cape Canaveral LC-41 (Launch Complex / Starttisch) am 26. November 2011 mit einer Atlas V Rakete. Nach dem Einschuss in eine Mars-Transferbahn erreichte die Raumsonde Ende Juli 2012 den Mars. Die Raumsonde wurde in einem stabilen Marsorbit geparkt.

Am 6. August 2012 begann dann das als EDL (Entry, Descent & Landing – Eintritt, Abstieg & Landung) bezeichnete Manöver, um Curiosity auf der Marsoberfläche aufzusetzen. Nachdem der Eintritt in die Marsatmosphäre gelungen war, wurde die Kapsel von einem Bremsfallschirm stabilisiert. Danach wurde in tieferen Atmosphärenschichten der ablative Hitzeschutzschild abgesprengt. Anstelle einer Airbag-Landung hat man ein neuartiges Abstiegssystem ausprobiert. Das Abstiegssystem wurde ca. 20m über der Marsoberfläche mithilfe von paarweise entgegen der Flugbahn angeordneten Brems- und Manövriertriebwerke in einen stabilen Schwebeflug überführt. Über eine Skycrane genannte Kranstruktur wurde der Mars Rover über Seilsysteme auf der Marsoberfläche abgesetzt. Durch diese Technik konnten die Anforderungen an die Erschütterungsresistenz des Roversystems erheblich verringert werden. Nach erfolgreichem Bodenkontakt von Curiosity im Landegebiet des Gale Kraters wurde das Seilsystem zum Skycrane gekappt und anschliessend mit den Manövertriebwerken kontrolliert aus der Abstiegszone transportiert. Danach zerschellte der Skycrane in einem ausreichenden Sicherheitsabstand zur Landezone von Curiosity auf der Marsoberfläche. Nach einer Überprüfungsphase sämtlicher Instrumente konnte dann am 22. August das wissenschaftliche Programm gestartet werden.

An Bord vom Curiosity Rover befinden sich 10 wissenschaftliche Instrumente, die im Vortrag kurz vorgestellt wurden:

ChemCam (Chemistry Camera) ist eine kooperative Entwicklung zwischen dem Los Alamos National Laboratory und CNES. ChemCam kombiniert einen leistungsstarken Laser, einen optischen Spektrometer und eine Kamera. Der Laser kann auf Marsgestein fokussiert abgeschossen werden. Verdampfendes Gas und Plasma wird durch das Spektrometer analysiert.

Mit MastCam (MastCamera) werden die Oberflächenstrukturen und Atmosphärenschichten im sichtbaren und nahem infrarotem Spektrum durch zwei hochauflösende Kameras untersucht.

Auf dem Roboterarm von Curiosity befinden sich zwei sogenannte Kontaktinstrumente. Das APXS (Alpha Particle X-ray Spectrometer / Alphapartikel Röntgenspektrometer) befindet sich am Kopf des Roboterarms und benötigt einen nahen Kontakt zu Strukturen, die erkundigt werden sollen. Ausgesendete Röntgenstrahlung kann die geologische Umgebung des Rovers erkunden. Ebenfalls am Kopf des Roboterarms befindet sich MAHLI (Mars Lens Hand Imager). Dies ist eine ebenfalls hochauflösende Kamera, die als eine Art Mikroskop kleine Strukturen im sichtbaren Wellenbereich untersucht.

Die SAM-(Sample Analysis of Mars)-Einheit ist das größte wissenschaftliche Instrument innerhalb des Rovers. Über SAM können sowohl Bodenproben, die mit dem Roboterarm genommen wurden, als auch Atmospährengase analysiert werden. Hierbei liegt der Fokus auf der Identifizierung und Analyse von organischen Verbindungen.

Das Instrument CheMin (Chemistry & Mineralogy) ist ein weiteres Spektrometer, welches ebenfalls Bodenproben analysiert und biologische Signaturen ermitteln soll.

Die weitern vier Instrumente beobachten Umweltbedingungen in der Marsatmosphäre und auf der Marsoberfläche.

REMS (Rover Environmental Monitoring Station) macht meteorologische Beobachtungen. Dazu zählen u.a. Luft- und Bodentemperatur, Luftdruck, relative Luftfeuchtigkeit und die Windgeschwindigkeit.

Das RAD (Radiation Assessment Detector) Instrument misst die kosmische Strahlung auf der Marsoberfläche.

Mit DAN (Dyamic Albedo of Neutrons) wird die Marsoberfläche bis zu einer Tiefe von 1 m mit Neutronen beschossen. Die Messung des energetischen Profils der zurückgestreuten Teilchen dient zum Auffinden von Wasserstoff im Boden.

Die hochauflösende Kamera MARDI (Mars Descent Imager) macht Bilder vom letzten Teil der Abstiegsphase ab einer Flughöhe von unter 4 km. Damit konnte der Landeort bestimmt und die Umgebung mit einer hohen Genauigkeit vermessen werden.

In den fünf Jahren, in denen Curiosity auf der Marsoberfläche operiert, hat er eine Wegstrecke von 18 km zurückgelegt. Dabei sind mit dem Bohrer, der ebenfalls Teil des Roboterarms ist, 15 Löcher in Gestein gebohrt worden. Insgesamt wurden von den hochauflösenden Kameras 200.000 Bilder aufgenommen. Mit ChemCam sind 500.000 Laserschüsse auf Gesteinsformationen zur Analyse mit dem optischen Spektrometer abgeschossen worden. Obwohl der Gale Krater und seine nähere Umgebung ständigem klimatischem Wechsel unterworfen war, war er für Millionen Jahre bewohnbar.

In den kommenden Jahren werden weitere unbemannte Missionen zum Mars gestartet werden. Dazu zählen die Insight 2018 Mission der NASA und die beiden Missionen Mars 2020 der NASA sowie die ESA Mission ExoMars, mit einem voraussichtlichem Startdatum ebenfalls im Jahr 2020. Die langfristige Erkundigung des Mars sieht eine Probenrückführung zur Erde vor.

Für die Mars 2020 Mission sollen Probenentnahmeorte aufgesucht werden, bei denen die Wahrscheinlichkeit hoch ist, das eventuelle Spuren von ehemaligem Leben noch erhalten sind. Diese Mission soll Oberflächenmaterial von geologischer Vielfalt suchen und diese für eine mögliche Rückkehr zur Erde auf der Marsoberfläche präparieren und konservieren. Zur Vorbereitung der bemannten Erkundung des Mars soll als Technologiedemonstration ein System zur Umwandlung von Kohlendioxid in Sauerstoff auf der Mars 2020 Mission mitfliegen.

Alle bisherigen unbemannten Marsmissionen halten den Traum aufrecht, um eines Tages den Mars bemannt zu erkunden und zu besiedeln.

Im nächsten Vortrag referierte Ayami Kojima, Mitarbeiterin von UNOOSA, über den freien Zugang zum Weltraum. Die UNOOSA (United Nations Office for Outer Space Affairs – Büro der Vereinten Nationen für Weltraumfragen) befindet sich seit 1993 in der UNO-City in Wien. Der Aufgabenschwerpunkt liegt in der Förderung der internationalen Zusammenarbeit bei der Nutzung des Weltraums zur Erreichung von Entwicklungszielen. Hierbei hilft UNOOSA die Vorteile der Nutzung des Weltraums für die gesamte Menschheit zu fördern, indem sie Raumfahrtaktivitäten solcher Nationen unterstützt, die bisher keinen Bezug zur Nutzung des Weltraums hatten. Dabei spielt UNOOSA eine führende Rolle bei der Förderung der friedlichen Nutzung des Weltraums. UNOOSA ist die wichtigste UN-Agentur für Weltraumfragen und erleichtert die Koordinierung von UN-Aktivitäten, die Weltraumtechnologie einsetzen, um das Leben auf der ganzen Welt zu verbessern.

Zu UNOOSA gehören die beiden Sektionen UNCOPUOS und die Sektion für Raumfahrtanwendungen. UNCOPUOS (United Nations Commitee on the Peaceful Uses of Outer Space – UN-Ausschuss für die friedliche Nutzung des Weltraums) unterhält den wissenschaftlich-technischen Unterausschuss und den Rechtsunterausschuss. Die Sektion für Raumfahrtanwendungen befasst sich u.a. mit weltumspannenden Navigationssatelliten, den klimatischen Veränderungen, Katastrophenmanagement und Weltgesundheit. Ein Bestandteil des Programms für Weltraumanwendungen ist die Initiative für bemannte Weltraumtechnologie (HSTI – Human Space Technology Initiative). HSTI wurde 2010 vom ehemaligen JAXA Astronauten Takao Doi (STS-87; STS-123) initiiert. Ziele von HSTI sind die internationale Kooperation in der bemannten Raumfahrt und Aktivitäten bei der Erforschung des Weltraums. Weitere Schwerpunkte von HSTI sind die Förderung der Vorteile der Nutzung der Weltraumtechnologie und ihrer Anwendungen in den Mitgliedstaaten, sowie der Aufbau von Kapazitäten von Lehre und Wissenschaft für die Mikrogravitationsforschung bei Mitgliedsstaaten, die bisher keine Raumfahrtaktivitäten verfolgen.

HSTI wendet sich an Hochschulen, Universitäten, Forschungszentren, Raumfahrtagenturen, Regierungen und zwischenstaatliche Organisationen. Um Mikrogravitationsforschung zu vermitteln, wurden Dozentenleitfäden erstellt und verteilt. Im Zeitraum 2013 bis 2016 wurde das ZGIP (Zero-Gravity Instrument Project) durchgeführt. Klinostaten wurden an weltweit ausgewählte Schulen und Institute verteilt. Ein Klinostat ist ein Apparat, bei dem das Versuchsobjekt (z. B Pflanzen) langsam um eine Achse rotiert. Klinostaten werden dazu benutzt, um die Wirkung der Schwerelosigkeit zu simulieren.

Seit 2013 gibt es die DropTES (Drop Tower Experiment Series). Dabei handelt es sich um ein Stipendienprogramm in Zusammenarbeit von UNOOSA, ZARM (Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation – Center of Applied Space Technology and Microgravity) und DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt – German Aerospace Center), in dem Studenten Mikrogravitationswissenschaft lernen und studieren können, indem sie Experimente in einem Fallturm durchführen. Der Bremer Fallturm in Deutschland ist ein bodengestütztes Labor mit einem Fallrohr von 146 Metern Höhe, mit dem kurze Mikrogravitationsexperimente in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen wie Fluidphysik, Verbrennung, Thermodynamik, Materialwissenschaften und Biotechnologie durchgeführt werden können. Bisher haben Stipendiaten aus Jordanien, Bolivien, Costa Rica und Polen Experimente im Fallturm durchgeführt.

Der freie Zugang zum Weltraum wird durch Mitflugmöglichkeiten von Experimenten gewährleistet. In Zusammenarbeit von UNOOSA und der japanischen Raumfahrtagentur JAXA wird ein kostenloser Start eines KiboCUBE pro Jahr ermöglicht. Die Größe vom KiboCUBE entspricht der Designspezifikation von Cubesats (10cm x 10cm x 10cm).

Als erster Partner für einen kostenlosen Start eines KiboCube wurde die Universität von Nairobi, Kenia ausgewählt. Die nächste Wahl für den kommenden Start entfiel auf die Universidad del Valle de Guatemala, Guatemala. Der Transport des Kleinsatelliten zur Internationalen Raumstation erfolgt über das japanische HTV. KiboCUBE wird von dem J-SSOD (JEM Small Satellite Orbital Deployer) durch die Luftschleuse des japanischen Kibo-Moduls in die Weltraumumgebung freigegeben.

Eine weitere Möglichkeit für einen freien Zugang zum Weltraum soll über den als Lifting Body entworfenen Raumgleiter Dreamchaser der Firma Sierra Nevada Corporation erfolgen. Für das Jahr 2022 ist ein zweiwöchiger Testflug geplant. Wissenschafts- und Technologieexperimente können mit Dreamchaser in den erdnahem Orbit gebracht werden. Dreamchaser-Flüge können entweder unbemannt oder bemannt erfolgen.

Zur Zeit wird an einem Kooperationsprojekt zwischen UNOOSA und der chinesischen Raumfahrtagentur CMSA (China Manned Space Agency) verhandelt. Mitfluggelegenheiten zur zukünftigen chinesischen Raumstation sind in Planung.

Der Beitrag ASE-Kongress Toulouse 2017 – Teil 3 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Die meisten Veranstaltungen fanden 2017 in der permanenten Raumfahrtausstellung Cité de l’Espace statt. Außerdem hatte Airbus die Raumfahrer einen Tag eingeladen. Letztere Vorträge waren jedoch nicht für jedermann zugänglich. Auch beim Einlass in die Cité de l’Espace merkte man, dass Frankreich wegen der Angst vor Terrorismus extra vorsichtig ist; jedes Mal wurden die Taschen durchsucht und man bekam wie am Flughafen eine Leibesvisitation.

Im Vorfeld des Kongresses war zu einer großen öffentlichen Veranstaltung eingeladen, um das 20. Jubiläum der Cité de l’Espace zu feiern. Diese Veranstaltung hatte insgesamt rund 18.000 Besucher.

Die Eröffnungsveranstaltung des Kongresses begann mit Willkommensworten des Direktors der Cité de l’Espace, Jean Baptiste Desbois. Gastgeber und Mitorganisator Michel Tognini (Sojus-TM 15 / Sojus-TM 14, STS-93) sagte daraufhin einiges Allgemeines zur ASE und erwähnte unter anderem, dass diese Organisation auch mit der Raumstation verbunden sei und helfen kann, einen Menschen zum Mond oder zum Mars zu bringen. ASE-Präsidentin Bonnie J. Dunbar (STS-61A, STS-32, STS-50, STS-71, STS-89) berichtete sogar, die Aktivitäten der Organisation mit etwa 400 Mitgliedern aus 37 Ländern hätten Einfluss auf alle Menschen der Erde. Zum Beispiel ist 2014 der Westfälische Friedenspreis an die ISS gegangen, hat die ASE im Jahr 2015 ein Memorandum mit der STEM for Space Foundation unterschrieben und 2016 zu einigen Stipendien beigesteuert, zum Beispiel für die AstroSat Challenge für High Schools, für die André und Helen Kuipers-Stiftung und für Haifa in Israel. Auch Gastgeber Frankreich wurde von Dunbar gewürdigt: Ihre eigene Inspiration für die Raumfahrt bekam sie von den Büchern des französischen Autors Jules Verne.

In einer Schweigeminute wurde den sechs seit dem letzten ASE Kongress verstorbenen ASE-Mitgliedern Eugene A. Cernan (Gemini 9A, Apollo 10, Apolllo 17), John H. Glenn (Mercury 6, STS-95), Viktor V. Gorbatko (Sojus 7, Sojus 24, Sojus 37 / Sojus 36), Georgi M. Grechko (Sojus 17, Sojus 26 / Sojus 27, Sojus-T 14 / Sojus-T 13), Piers J. Sellers (STS-112, STS-121, STS-132) und Igor P. Volk (Sojus T-12) gedacht. Einen musikalischen Beitrag gab es daraufhin von Laurent Bernadac mit seiner “3DVarius”, einer im 3D-Druck hergestellten Violine.

Jean-Luc Moudenc, Bürgermeister von Toulouse und Präsident der Cite de l’Espace erwähnte, dass der französische ESA-Astronaut Thomas Pesquet (Sojus-MS 03 / Expedition 50 / Expedition 51) in Toulouse studiert hatte. Außerdem finde dieser Kongress das erste Mal seit 1985 wieder in Frankreich statt und habe von allen bisherigen Kongressen die höchste Teilnehmerzahl. Der Kongress im Jahr 1985 war der erste ASE-Kongress überhaupt. Auch gab es wieder eine Inflight Message von der gerade im Weltraum befindlichen ISS-Besatzung: Die Expedition-53-Mitglieder Randolph J. Bresnik, Sergei N. Ryazanski, Paolo Nespoli, Mark T. Vande Hei, Joseph M. Acaba und Aleksandr A. Misurkin richteten eine Grußbotschaft an alle Teilnehmer und Besucher des Kongresses.

Nach Grußworten von CNES-Präsident Jean-Yves Le Gall, von ESA-Generaldirektor Johann-Dietrich Wörner und von Airbus-Vizepräsident Nicolas Chamussy ist Abenteurer Bertrand Piccard zu Wort gekommen. Er war 1999 in knapp 20 Tagen mit dem Ballon Breitling Orbiter 3 und 2015-2016 in knapp eineinhalb Jahren mit dem Solarflugzeug Solar Impulse um die Erde geflogen. Mit diesen Expeditionen sieht er sich zwar eher als “langsamen Orbiter”, doch auch er hat die Schönheit und die Zerbrechlichkeit der Erde und der Natur gesehen und sieht es als seine Pflicht und seine Verantwortung, jedem – der Wissenschaft, der Politik und der gesamten Bevölkerung – von dieser Schönheit zu erzählen und zu ihrem Erhalt beizutragen.

Am Ende der Eröffnungsveranstaltung wurde die Schülerin Marwa Guermon geehrt, die das einprägsame Motto „Space is my future“ für den diesjährigen Kongress formuliert hatte. Traditionsgemäß werden das Motto und der Patch für jeden Kongress durch Schülerwettbewerbe bestimmt.

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Erster Redner der Nachmittagsveranstaltung war Psychiater und Abenteuer Bertrand Piccard, der am Vormittag schon einige Worte gesagt hatte. In seinem Vortrag zeigte er jetzt einen ausführlicheren Film über seinen Flug mit dem Solarflugzeug Solar Impulse. Zusammen mit dem Ingenieur und Unternehmer André Borschberg war er am 9. März 2015 in Abu Dhabi gestartet und nur mit Solarantrieb bis zum Juli 2015 nonstop über Oman, die Arabische See, Indien, Myanmar, China, Japan und den Pazifik nach Hawaii geflogen. Im April 2016 haben sie in Hawaii ihre Reise fortgesetzt und sind über Kalifornien, New York, den Atlantik, Spanien und Ägypten wieder nach Abu Dhabi geflogen, wo sie am 20. Juli 2016 gelandet sind. Man sagt, das Flugzeug sei nicht gebaut worden, um Passagiere zu transportieren, sondern um eine Nachricht zu verbreiten: Die Welt kann ihre CO2-Emissionen um 50% reduzieren, indem sie verschmutzende Anlagen durch saubere Technologien ersetzt, wie Solar Impulse sie benutzt.

Als Sohn eines Ingenieurs von Grumman Aerospace hatte Bertrand Piccard einige Jahre seiner Kindheit am Cape Canaveral während des Apollo-Programms verbracht und war durch die Leute, die dort am Raumfahrtprogramm arbeiteten, inspiriert worden, selbst später auch Reisen zu machen, die vorher niemand gemacht hatte. Seine Nonstop-Reise mit einem Ballon um die Erde würde ihn zwar nach den Kriterien für eine Mitgliedschaft bei der ASE qualifizieren, jedoch war diese Reise nicht echt sauber, weil sie dabei Propantreibstoff brauchten. Seine weiteren Visionen für ein sauberes Verkehrsmittel gingen dann in Richtung zu einem Solarflugzeug. Allerdings wurden seine Ideen von den meisten Leuten für nicht durchführbar gehalten, bis eine Schweizer Werft ihm half, das Flugzeug leicht genug für seine Zwecke zu bauen. Es hat ihn sehr beeindruckt, dass die Sonnenenergie fast lautlos die Propeller des Flugzeuges antreiben konnte.

Piccards letztendliche Botschaft ist, dass man nicht immer nur in eine Richtung denken soll, sondern in alle Richtungen. Auch sei es die Verantwortung eines jeden Politikers, einer jeden berühmten Person, eines jeden, der in Gegenwart der Medien ein Mikrofon festhält oder zu Staatshäuptern spricht, die Wahrheit über die heutige Situation der Erde zu verbreiten. Wir seien an einem wichtigen Moment des Überlebens, momentan sei die Situation der Umweltverschmutzung, der Erschöpfung natürlicher Ressourcen und des Klimawandels noch schlechter als die meisten Leute glauben. Aber nur Probleme anzukreiden sei nicht genug, damit deprimiere man die Leute nur, man müsse mit Lösungen kommen. Diese gebe es heute schon, und um hierin weiter zu forschen hat Piccard die Solar Impulse Foundation gegründet, eine weltweite Allianz für wirksame Lösungen. In dieser Allianz bringt er Start-ups, Institute, Universitäten und andere interessierte Betriebe zusammen, die ein schon existierendes Produkt, Programm oder einen Prozess für saubere Technologie gefunden haben, um die Umwelt auf eine profitable Art und Weise zu schützen. Das muss laut Piccard dann aber wirklich profitabel sein und viele Arbeitsplätze generieren. Er plant, den Regierungen im Jahre 2019 1.000 profitable Konzepte zu präsentieren, auf denen sie ihre weiteren politischen Pläne aufbauen können.

Die anschließende Podiumsdiskussion leitete Lionel Suchet ein mit den Worten, die kommenden drei Sprecher hätten die Themenbereiche LEO (Low Earth Orbit; niedriger Erdorbit), Mond und Mars.

Der zehnte französische Astronaut Thomas Pesquet präsentierte danach Pläne für Reisen vom niedrigen Erdorbit (LEO) zum Mond und weiter. Zuerst informierte er das Publikum darüber, was momentan auf der Internationalen Raumstation (ISS) passiert: Es werden wissenschaftliche Experimente durchgeführt; die Raumstation ist ein Laboratorium, in dem die Mikrogravitation helfen kann, Dinge zu erkunden, die man auf der Erde nicht erkunden kann. Oft werde er gefragt, wieso man denn bei der Arbeit auf der ISS von Erkundung rede, sie bewege sich ja lediglich um die Erde herum. Geographisch könne er dem zustimmen, aber er bereite damit zukünftige Erkundungen entfernterer Ziele vor. Zusammen mit Peggy Whitson hat er unter anderem Experimente zur Gesundheit der Astronauten, zum Beispiel zum Verlust der Sehfähigkeit gemacht. Auch machte er Experimente mit Robotern, um die Möglichkeiten der Zusammenarbeit von Mensch und Roboter zu testen. So könne man die Ergebnisse der ISS-Forschung für zukünftige Zwecke nutzen. Ebenfalls zeigte er neue Technologien, wie das aufblasbare Stationsmodul BEAM (Bigelow Expandable Activity Module), das man an die ISS andocken und später auch bei Reisen zum Mond und zum Mars mitnehmen kann.

Auch werde von der ISS aus nicht nur auf die Erde, sondern auch in den Weltraum geschaut. Pesquet gab einen kurzen Blick auf die Mondmissionen in der Vergangenheit. Die Mondmissionen der USA und der UdSSR waren größtenteils politisch motiviert, hätten aber eine gute wissenschaftliche Ausbeute gehabt. Man habe da nicht nur eine Flagge gepflanzt, sondern auch Proben für die Forschung mitnehmen können. In den 90er Jahren und zu Beginn unseres Jahrtausends waren die Mondreisen eher wissenschaftlich und technologisch motiviert, politisch betraten neue Spieler die Weltbühne wie zum Beispiel China, Japan, Indien oder Europa.

Ab 2010 waren es wieder nur zwei Länder, die Missionen zum Mond flogen: China und die USA. Die Missionen waren auch hier hauptsächlich wissenschaftlich motiviert, mit einem gewissen Wettbewerb zwischen diesen beiden Ländern, der die Forschung vorantreibt. Für das nächste Jahrzehnt ist geplant, dass die Wissenschaft immer noch großgeschrieben wird und dass man sich politisch gesehen im Wettlauf zwischen den USA und China die Rolle der ESA und anderer Parteien etwas genauer anschauen und vielleicht über eine Zusammenarbeit nachdenken solle. Auch solle man mal nach wirtschaftlich motivierten privaten Initiativen schauen. Technologisch gesehen sei das geeignete Raumfahrzeug – Orion – schon vorhanden, auch gibt es schon Landefahrzeuge und Rover, und auch Astronauten seien für die Erkundung des Mondes bereit; Freiwillige würden sich für dieses Abenteuer immer finden. Aber die treibende Kraft sei am Ende die Wirtschaft. Auch will man eines Tages den Mars erreichen. Ebenfalls ging Pesquet kurz auf die Moon Village – Idee der ESA ein.

Sylvestre Maurice, Astrophysiker und Planetenwissenschaftler beim IRAP (Forschungsinstitut für Astrophysik und Planetologie) in Toulouse, einer Zusammenarbeit der CRES, der Universität Toulouse und des CNES, nahm das Publikum mit auf den Mars.

Bisher hat es insgesamt 48 Missionen zum Mars gegeben, außerdem 95 Missionen zum Mond, 43 Missionen zur Venus, 10 zu anderen großen Planeten und deren Monden und 6 Missionen zu kleinen Himmelskörpern.

Heute ist der Mars eine eher unwirtliche Umgebung, allerdings hat es dort vor 3 bis 4 Milliarden Jahren flüssiges Wasser in Flüssen von 300 bis 400 Kilometern Länge, intensive geologische Aktivitäten und eine dicke Atmosphäre gegeben. Die Wissenschaftler fragen sich bis heute, ob der Mars damals bewohnbar war, ob es dort Leben gegeben hat und wie das Klima damals war.

Die wichtigsten Ziele der Marsforschung sind: Herausfinden, ob es jemals Leben auf dem Planeten gegeben hat; dies hofft man herauszufinden anhand der eventuellen Bewohnbarkeit, dem Vergleich mit Leben auf der Erde heute, der Suche nach Spuren Lebens auf dem Mars, und durch Forschung über den Kohlenstoffkreislauf und präbiotische Chemie. Ebenfalls ist es wichtig, die Geschichte und die Prozesse des damaligen und heutigen Klimas auf dem Mars und die damaligen orbitalen Konfigurationen zu kennen. Auch auf die Entwicklung der Marsoberfläche und das Innere des Mars im geologischen Sinn hofft man Hinweise zu bekommen, dies durch Bestimmung der Zusammensetzung und Struktur des Planeten, seiner Dynamik und Entwicklung, und der geologischen Prozesse auf der Marskruste und im Marsinneren.

Die robotische Exploration des Mars wird immer komplexer. Bis heute hat es noch kein Mars Sample Return gegeben. 21 Missionen sind fehlgeschlagen, 6 Missionen sind am Mars vorbei geflogen, bei 16 Missionen war ein Raumfahrzeug im Marsorbit und 6 Missionen sind auf dem Mars gelandet, wobei 4 einen Rover dabei hatten. Momentan umkreisen sechs Orbiter den Mars: drei von der NASA, zwei von der ESA und einer aus Indien; außerdem gibt es auf der Marsoberfläche zwei funktionsfähige Rover, Opportunity und Curiosity. 2020 hofft man drei Lander auf dem Mars zu haben, jeweils einen europäischen, einen amerikanischen und einen chinesischen; und Orbiter aus Indien, den Vereinigten Arabischen Emiraten und China.

Der Mars-Rover Curiosity hat auf dem Planeten Proben genommen, in denen flüssiges Wasser, Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel und Wasser mit einem neutralen pH-Wert gefunden wurden. Aus diesen Ergebnissen schließen die Forscher, dass der Mars einmal eine bewohnbare Welt gewesen sein muss. In den ersten eineinhalb Milliarden Jahren ihrer Entstehungsgeschichten hat es sowohl auf der Erde als auch auf dem Mars erst eine heiße Oberfläche und dann flüssiges Wasser gegeben; während sich dann aber auf der Erde Bakterien, Einzeller und dann komplexeres Leben entwickelten, wurde die Marsoberfläche kalt und trocken.

Auch von den Saturnmonden Titan und Enceladus und von den Jupitermonden Ganymed und Europa denkt man, dass sie eventuell früher bewohnbar gewesen sein könnten. 2020 plant man, weiter nach Leben auf dem Mars zu suchen, und als nächsten Schritt sieht man die Landung von Menschen auf dem Mars.

Im Anschluss hielt Francois Forget, Wissenschaftler am CNRS, seinen Vortrag über die Erforschung von Exoplaneten aus dem Weltraum.

Das CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique / Nationales Zentrum für wissenschaftliche Forschung) ist dem Forschungsministerium unterstellt und widmet sich der Grundlagenforschung. Hauptforschungsgebiet von Francois Forget sind Exoplaneten. Nur über minimalste Helligkeitsunterschiede lässt sich ein Exoplanet detektieren, wenn dieser kurzfristig seinen Stern bedeckt. Bei einem Transit, bei dem der Planet von der Erde aus gesehen vor dem Stern vorbeizieht, verringert sich die Helligkeit nur um wenige Prozent. Diese Abdunklung ist bei einer gezielten Beobachtung gut zu messen. Finden diese charakteristischen Abdunklungen periodisch statt, so kann man von einem Planeten in dem Sternsystem ausgehen. Mit den Weltraumteleskopen Corot (CNES) und Kepler (NASA) versuchen Wissenschaftler extrasolare Planeten über die Transitmethode zu entdecken.

Bis zum 16. Oktober 2017 haben Wissenschaftler mit diesen Beobachtungsmethoden 3672 Exoplaneten in 2752 planetaren Systemen gefunden. Durch die Transitmethode können Rückschlüsse auf die Umlaufbahnen, die Massen und die Körperradieni von Exoplaneten gezogen werden.

Derzeit sind weitere Missionen in Planung, mit denen Exoplaneten weiter erforscht werden sollen. Dazu zählen die Missionen CHEOPS, TESS, PLATO und das JWST. CHEOPS (Characterizing ExOPlanets Satellite) ist ein Weltraumteleskop der ESA, welches Ende 2018 in einen sonnensynchronen Orbit geschossen werden soll. Das Weltraumteleskop TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) der NASA wird Mitte 2018 in einen Orbit zwischen Erde und Mond eingeschossen. Die ESA Sonde PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars) soll 2026 im Lagrange-Punkt 2 positioniert werden. Alle 3 Teleskope sollen mittels Transitmethode die Datenmenge von bereits bekannten Exoplaneten verbessern sowie neue Exoplaneten mittels Transitmethoden aufspüren. Das JWST (James Webb Space Telescope), welches 2020 ebenfalls in dem Lagrange-Punkt 2 positioniert werden soll, wird konkrete Planetensysteme untersuchen, um Exoplaneten mit der Möglichkeit für Leben zu lokalisieren.

Durch bisherige Beobachtungen hat man eine Vielfalt von Exoplaneten und Planetensystemen gefunden. Es gibt Planeten um multiple Sonnensysteme, Planetensysteme ohne Zentralgestirn, sehr kompakte Planetensysteme, Planetensysteme mit hoher Exzentrizität (langgestreckte Ellipsenbahn). Die wichtigste Fragestellung dreht sich um die Bewohnbarkeit von Exoplaneten. Exoplaneten sind als habitabel anzusehen, wenn sie flüssiges Oberflächenwasser aufweisen. Ein Exoplanet befindet sich in der habitablen Zone, wenn er einen bestimmten Abstand zum Zentralgestirn hat. Das Vorhandensein einer Planetenatmosphäre reguliert Druckverhältnisse und die Oberflächentemperatur. Flüssiges Wasser wird durch eine Planetenatmosphäre auf der Oberfläche gebunden.

Auch die Rolle von Astronauten in der Exoplanetenforschung hob er auf diesem Astronautenkongress hervor. Er sieht zwar vorläufig nicht voraus, dass Menschen zu Exoplaneten fliegen werden, kann sich aber wohl vorstellen, dass Astronauten bei Außenbordeinsätzen Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten an Weltraumteleskopen vornehmen oder helfen, größere Weltraumteleskope zu bauen.

Zusammengefasst hat man bei der Suche nach Exoplaneten bisher feststellen können, dass eine Vielzahl von Sonnensystemen erdähnliche Exoplaneten beherbergen. Als nächstes ist die Fragestellung zu klären, welche Eigenschaften die Umgebung des Exoplaneten aufweist. Ist die Erde einzigartig oder lässt sich auch in der Atmosphäre von anderen Planeten Biosignatur feststellen? Dabei handelt es sich um Spuren von Gasen oder bestimmten Molekülen, die zeigen, dass es auf dem Planeten auch Leben geben könnte.

Nach einer anschließenden Talkrunde stellte Künstler und Novellenautor Yannick Monget kurz mit einer Präsentation und einem Film das Symbiom-Kommittee (www.symbiom.org ) vor. Diese unpolitische Non-profit-Organisation setzt sich mit ihrem ethischen Engagement und ihrer Expertise für die Förderung von Frieden und Respekt für die Umwelt ein.

Der Biologe Gilles Boeuf, Professor an der Pierre und Marie-Curie-Universität (UPMC) Paris und ehemaliger Direktor des Pariser Naturhistorischen Museums, referierte anschließend über Biodiversität auf der Erde und die Rolle des Menschen hierin. Er verglich einige Ökosysteme miteinander: so hat ein Korallenriff 5.000 bis 6.000 Arten pro Quadratkilometer, das sind ein Drittel aller Arten, die im Ozean leben, und ein Regenwald 50.000 Arten pro Quadratkilometer, das sind mehr als die Hälfte aller bekannten Arten auf der Erde.

Im Mai 1846 kam ein Meteoritenregen auf Toulouse nieder. Einer der Steine ist jetzt im Museum in Paris und ist datiert worden auf ein Alter von rund 4,56 Milliarden Jahren, als die Erde entstanden ist. Das Leben entstand rund 700 Millionen Jahre später im Ozean, dieser hat sich 100 Millionen Jahre lang nicht geändert. Das Wasser kam damals durch Milliarden von Chondriten auf die Erde. Interessanterweise hat das menschliche Blut fast genau die gleiche Ionenzusammensetzung wie der Ozean. Auch ist Wasser überlebenswichtig und besteht ein Menschenbaby zu 75% aus Wasser. In einem Tropfen Ozeanwasser wiederum leben etwa 100.000 Bakterien und Viren, und die kann der Mensch versehentlich beim Baden verschlucken, ohne davon Gesundheitsschäden davonzutragen. Auch im Bett eines Menschen befinden sich Millionen von Bakterien, nur weil er darin geschlafen hat. So ist der Mensch umgeben von Biodiversität. Auch im Boden leben Millionen von Mikroorganismen. Als letztes Ökosystem nannte Boeuf das Verdauungssystem eines neugeborenen Babys. Sobald bei der Geburt die Fruchtblase bricht, dringen Bakterien vom Körper der Mutter in das Baby ein, und die Darmflora des Babys braucht zwei Jahre, um ins Gleichgewicht zu kommen. Auch die Neigung zu Diabetes und Fettleibigkeit werden mit dieser Darmflora in Verbindung gebracht.

Am Ende kann man sich im Falle einer ökologischen Krise über sieben Fragen Gedanken machen: landwirtschaftliche Produktivität, Trinkwassermangel, Gefährdung der Fischerei, die fortschreitende Entwaldung, das Verschwinden der Biodiversität, weite Verbreitung von giftigen Produkten und fortschreitender Klimawandel. All dieses könne man nicht aufhalten, man könne jedoch wohl versuchen, es zu verlangsamen. Man macht sich jetzt darüber Sorgen, ob das sechste massenhafte Aussterben in der Erdgeschichte vielleicht schon angefangen habe. Um das herauszufinden, spielt die Raumfahrt eine wichtige Rolle. Mit Satelliten möchte man genau das Steigen des Meeresspiegels im Auge behalten und die Risikogebiete für den Klimawandel herausfinden.

Im Anschluss hielt Pascal Lecomte, Chefklimaforscher der ESA, einen Vortrag über den Klimawandel auf der Erde.

Astronauten haben mit ihrem Blick auf die Erde festgestellt, dass die Erde ein isoliertes System ist. In einem Vergleich eines Raumschiffes mit der Erde zeigt Pascal Lecomte, dass die Astronauten bei einem Raumschiff die Temperatur, den Druck und die Luftfeuchtigkeit anhand einer Kontrolltafel ablesen können. Klimatologen können den Zustand der Erde ebenfalls anhand von etlichen Parametern ablesen und analysieren.

Die Kontrolltafel der Klimatologen nennt sich GCOS (Global Climate Observing System – weltweite Einrichtung zur Klimabeobachtung). Mit GCOS wird der natürliche und menschengemachte Klimawandel erfasst, die Ursachen zugeordnet und Schäden durch Klimawandel und seiner Variabilität bewertet. Mit diesen erfassten Größen lassen sich Klimamodelle erstellen und Vorhersagen auf den weiteren Klimawandel treffen.

55 verschiedene Variablen werden zur Datenerfassung hinzugezogen. Etwas mehr als die Hälfte dieser Variablen können vom Erdorbit aus beobachtet werden. Das ESA Programm Climate Change Initiative sammelt Daten, die den Klimazustand der Erde sehr gut darstellen lassen. Dazu gehören die Entwicklung der Meereshöhe, die Meeresoberflächentemperatur, die Ozeanfarben, die Landbedeckung, die Entwicklung von Meereseis, die Entwicklung von Landeisflächen, die Gletscherentwicklung, Bodenfeuchtigkeit, Ausdehnung von Waldbränden, Ozongehalt, Menge und Zusammensetzung der Treibhausgase, Wolkenbildung und Wolkenbedeckung und die Menge und Zusammensetzung von Aerosolen.

Anhand dieser Datensammlung konnten Klimatologen herausfinden, dass sich das Erdklima ändert. Es gibt mehr Hitzewellen, mehr Starkregenereignisse, die Durchschnittstemperatur hat sich in den letzten 50 Jahren um 2 Grad erhöht. Dies wirkt sich auf die Erdbevölkerung und die Natur aus. Es gibt mehr Überflutungen, mehr Todesfälle durch Hitzeperioden, mehr Waldbrände, mehr Dürreperioden.

Aufzeichnungen der Meeresspiegelhöhe und Auswertung der Daten zeigten, dass sich dieser seit 1903 bis 2017 im Durchschnitt um 3,3 Millimeter pro Jahr erhöht hat. Allerdings hat man erst kürzlich festgestellt, dass sich der Meeresspiegel nicht überall gleichmäßig erhöht. Es gibt Gebiete, in denen der Meeresspiegel stärker ansteigt als anderswo. Das hängt unter anderem mit dem Salzgehalt des Meerwassers zusammen. Salzhaltiges Wasser ist dichter und damit schwerer und sinkt daher schneller in die Tiefsee ab. Dadurch kommt es zu einer Verlangsamung des Golfstromes.

Insgesamt erhöht sich die Meerwassertemperatur. Gleichzeitig erhöht sich die Wassermenge, da die Poleismenge schmilzt. Beides führt zum Ansteigen des Meeresspiegels.

Am 16. September 2010 gab es die drei Wirbelstürme Karl, Igor und Julia. Alle drei bewegten sich auf den Golf von Mexiko zu. Eingeordnet wurden die drei Wirbelstürme in der Kategorie 3 bis 4. Die Wirbelstürme Katia, Irma und José, die am 7. September 2017 im Atlantik durch Wettersatelliten registriert wurden, wurden in der Kategorie 4 bis 5 klassifiziert. Dabei ist Irma der stärkste jemals registrierte Wirbelsturm. Das korrespondiert mit den Vorhersagen der Klimatologen. Nicht die Anzahl der Wirbelstürme wird sich erhöhen, wohl aber die Intensität. Dieses wird durch das Steigen der Meerestemperatur und dadurch der Luftfeuchtigkeit begünstigt. Beides ist der Treibstoff für einen Wirbelsturm.

Auch die starken Waldbrände im September 2017 in Kalifornien werden durch den Klimawandel begünstigt. Zunehmende Dürreperioden in Kalifornien, aber auch u.a in Australien führen zu verheerenden Waldbränden.

Mit diesen Eindrücken und Vorhersagen schloss Paul Lecomte seinen kurzen Abriss über den Klimawandel.

Zum Schluss zeigte Thomas Pesquet wieder einige Bilder der Erde aus dem Weltraum, auf denen man besonders gut die Einflüsse des Menschen auf die Erde sehen kann und die Veränderungen, die die menschliche Aktivität mit sich bringen. Auch betonte er noch einmal die Zerbrechlichkeit unseres Planeten.

Der Beitrag ASE-Kongress Toulouse 2017 – Teil 2 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.