Quelle: NASA / International Space Station, 1. Dezember 2025

Dieser Meilenstein folgt auf das erneute Docking des Raumschiffs Cygnus XL, das die kommerzielle Versorgungsmission Northrop Grumman-23 für die NASA unterstützt und letzte Woche vom Robotik-Offizier im Mission Control Center der Behörde in Houston mit dem Roboterarm Canadarm2 der Raumstation entfernt worden war. Die Bewegung des Cygnus XL wurde zwischen der NASA, Northrop Grumman und Roskosmos koordiniert, um einen angemessenen Abstand für das am 27. November eintreffende bemannte Raumschiff Sojus MS-28 zu gewährleisten.
Cygnus wird bis mindestens März 2026 an das umlaufende Labor angeschlossen bleiben. Dann soll es sicher abkoppeln und bis zu 11.000 Pfund Müll und nicht mehr benötigte Fracht entsorgen, indem es in der Erdatmosphäre verglüht.
Unterdessen verbrachte die 10-köpfige Besatzung der Expedition 73 ihren Tag mit biologischen und physikalischen Forschungen und bereitete sich gleichzeitig auf die Trennung Anfang nächster Woche vor.

Nach der Ankunft des Raumschiffs Sojus MS-28 am Donnerstag, dem 27. November 2025, leben drei neue Bewohner an Bord der Raumstation. Der NASA-Astronaut Chris Williams und die Roskosmos-Kosmonauten Sergey Kud-Sverchkov und Sergei Mikaev werden bis Juli 2026 im Weltraum bleiben und dort fortgeschrittene Weltraumforschung betreiben, die den Menschen auf der Erde und außerhalb der Erde zugute kommt. Kud-Sverchkov und Mikaev haben bereits damit begonnen, zu untersuchen, wie sich das Leben im Weltraum auf das Mikrozirkulationssystem in ihren Händen, Fingern, Füßen und Zehen auswirkt. Williams unterstützt seine NASA-Crewmitglieder bei den Frachtaktivitäten.

Am 8. Dezember wird sich die Besatzung der Raumstation wieder auf sieben Mitglieder reduzieren und zur Expedition 74 werden, wenn der NASA-Astronaut Jonny Kim und die Roskosmos-Kosmonauten Sergey Ryzhikov und Alexey Zubritsky in das Raumschiff Sojus MS-27 einsteigen, vom Prichal-Modul abdocken und mit dem Fallschirm in Kasachstan landen. Das Trio führte Druck- und Dichtheitsprüfungen an den Sokol-Start- und Eintrittsanzügen durch, die sie nächste Woche für die Rückfahrt zur Erde tragen werden. Ryzhikov packte weiter Fracht in die zur Erde zurückkehrende Sojus, während Zubritsky begann, seine Aufgaben an seine neuen Roskosmos-Crewmitglieder zu übergeben. Kim, Ryzhikov und Zubritsky nähern sich dem Ende einer achtmonatigen Weltraumwissenschaftsmission, die am 8. April 2025 begann.

Kim öffnete zusammen mit seinem neuen Crewmitglied Williams und der NASA-Bordingenieurin Zena Cardman die Luke der Cygnus XL, nachdem diese am Montagmorgen wieder angedockt worden war. Die Crew wird weiterhin einige der mehreren Tonnen neuer wissenschaftlicher Geräte und Vorräte auspacken, die die Cygnus XL am 18. September geliefert hat.

Die Flugingenieure Mike Fincke und Kimiya Yui widmeten sich an diesem Tag der Weltraumforschung, um mehr über Phänomene zu erfahren, die nur in der Schwerelosigkeit, der Mikrogravitation, untersucht werden können. Fincke von der NASA tauschte zunächst die Computerhardware aus, die ein Physik-Experiment unterstützt, bei dem Möglichkeiten zur Konservierung kryogener Flüssigkeiten in Treibstofftanks von Raumfahrzeugen untersucht werden. Anschließend konfigurierte er das neue Experiment NanoRacks Thailand Liquid Crystals, bei dem Veränderungen in der Bildung flacher Flüssigkristallfilme in der Mikrogravitation beobachtet werden sollen. Yui von der JAXA untersuchte, wie das Gehirn seinen Blutfluss reguliert. Er maß sowohl seinen zerebralen Arterienblutfluss als auch seinen Blutdruck, um Ärzten zu helfen, potenzielle weltraumbedingte Probleme zu verstehen. Flugingenieur Oleg Platonov verbrachte den Montag damit, Mikrobenproben zu sammeln, zu verarbeiten und zu fotografieren, die im gesamten Roskosmos-Segment der Station für Analysezwecke gesammelt wurden. Außerdem übertrug er Daten, die die Vibrationen der Station während ihrer Erdumrundung zeigen, auf einen Laptop.

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• **ISS** Hauptthema

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Quelle: Frontiers in Astronomy and Space Sciences.

— Photovoltaik könnte effizient auf der Hälfte des Planeten Mars eingesetzt werden. —

27. April 2022. Kein anderer Planet in unserem Sonnensystem hat die menschliche Fantasie mehr angeregt als der Mars. Während die moderne Wissenschaft widerlegt hat, daß der Rote Planet eine mögliche Quelle einer außerirdischen Invasion sein kann, bringt uns die heutige Technologie einer bemannten Mission näher. Ein Forscherteam der Universität von Kalifornien in Berkeley hat in der Zeitschrift Frontiers in Astronomy and Space Sciences einen Artikel veröffentlicht, in dem die Ansicht vertreten wird, dass eine menschliche Expedition auf der Marsoberfläche durch die Nutzung von Sonnenenergie betrieben werden könnte.

Das Konzept ist nicht neu. Die Hauptstromquelle für einige Marsrover der NASA ist eine Solaranlage mit mehreren Paneelen. In den letzten zehn Jahren seien die meisten Menschen jedoch davon ausgegangen, dass die Kernenergie für menschliche Missionen eine bessere Option sei als die Solarenergie, so Aaron Berliner, Mitautor der Studie und Doktorand der Biotechnologie am Arkin Laboratory der UC Berkeley.

Was die aktuelle Studie einzigartig macht, ist die Art und Weise, wie die Forscher verschiedene Möglichkeiten der Energieerzeugung verglichen haben. Bei den Berechnungen wurde die Masse der Ausrüstung berücksichtigt, die für eine Sechs-Personen-Mission von der Erde zur Marsoberfläche transportiert werden müsste. Konkret wurden die Anforderungen eines nuklearbetriebenen Systems mit denen verschiedener photovoltaischer und sogar photoelektrochemischer Geräte verglichen.

Abwägung der Optionen

Während die Energieleistung eines miniaturisierten Kernspaltungsgeräts ortsunabhängig ist, hängt die Produktivität solarbetriebener Lösungen von der Sonnenintensität, der Oberflächentemperatur und anderen Faktoren ab, die bestimmen, wo ein nichtnuklearer Außenposten optimal platziert werden könnte. Dazu musste eine Reihe von Faktoren modelliert und berücksichtigt werden, z. B. wie Gase und Partikel in der Atmosphäre Licht absorbieren und streuen, was sich auf die Sonneneinstrahlung an der Planetenoberfläche auswirken würde.

Das Ergebnis: eine Fotovoltaikanlage, die komprimierten Wasserstoff zur Energiespeicherung nutzt. Am Äquator beträgt die vom Team so genannte „Mitnahme-Masse“ eines solchen Systems etwa 8,3 Tonnen gegenüber etwa 9,5 Tonnen bei der Kernkraft. Näher Richtung Pole wird das solarbasierte System mit mehr als 22 Tonnen weniger tragfähig, schlägt aber die Spaltungsenergie auf etwa 50 % der Marsoberfläche.

„Ich finde es gut, dass das Ergebnis ziemlich genau in der Mitte geteilt wurde“, sagte Berliner. „In der Nähe des Äquators gewinnt die Solarenergie, in der Nähe der Pole die Kernenergie.“

Ein solches System kann Elektrizität nutzen, um Wassermoleküle zu spalten und Wasserstoff zu erzeugen, der in Druckbehältern gespeichert und dann in Brennstoffzellen zur Stromerzeugung wiederverwendet werden kann. Andere Anwendungen für Wasserstoff sind die Kombination mit Stickstoff zur Herstellung von Ammoniak für Düngemittel – ein gängiges Verfahren im industriellen Maßstab.

Andere Technologien wie die Wasserelektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff und Wasserstoff-Brennstoffzellen sind auf der Erde weniger verbreitet, was vor allem auf die Kosten zurückzuführen ist, könnten aber für die menschliche Besiedlung des Mars von entscheidender Bedeutung sein.

„Die Energiespeicherung von komprimiertem Wasserstoff fällt ebenfalls in diese Kategorie“, so Anthony Abel, ein Doktorand der Chemie- und Biomolekulartechnik an der UC Berkeley, der die Studie mitverfasst hat. „Für die Energiespeicherung im Netzbereich wird er noch nicht häufig verwendet, obwohl sich das im nächsten Jahrzehnt ändern dürfte.

Anlehnen an die Natur

Sowohl Abel als auch Berliner gehören dem Center for the Utilization of Biological Engineering in Space (CUBES) an, einem Projekt, das Biotechnologien zur Unterstützung der Weltraumforschung entwickelt. CUBES konzentriert sich beispielsweise auf die Entwicklung von Mikroben zur Herstellung von Kunststoffen aus Kohlendioxid (CO₂) und Wasserstoff oder von Arzneimitteln aus CO₂ und Licht.

In dem neuen Papier wird eine Richtlinie für den Strom- und Wasserstoffhaushalt festgelegt, die diese Art von Anwendungen ermöglichen würde.

„Jetzt, da wir eine Vorstellung davon haben, wie viel Energie zur Verfügung steht, können wir damit beginnen, diese Verfügbarkeit mit den Biotechnologien in CUBES zu verbinden“, so Berliner. „Wir hoffen, dass wir letztendlich ein vollständiges Modell des Systems mit allen Komponenten erstellen können, das uns bei der Planung einer Marsmission, der Bewertung von Kompromissen, der Identifizierung von Risiken und der Entwicklung von Abhilfestrategien im Vorfeld oder während der Mission helfen wird.

Neben den wissenschaftlichen und technologischen Aspekten ist es laut Abel auch wichtig, die menschliche Komponente der Weltraumforschung zu berücksichtigen. „Um Chanda Prescod-Weinstein zu zitieren: ‚Unsere Probleme reisen mit uns in den Weltraum‘. Wenn wir also darüber nachdenken, zum Mars zu fliegen, müssen wir auch darüber nachdenken, wie wir Probleme wie Rassismus, Sexismus und Kolonialismus angehen, um sicherzustellen, dass wir auf die ‚richtige‘ Weise zum Mars fliegen.“

Originalartikel

Frontiers in Astronomy and Space Sciences, 27 April 2022 | Photovoltaics-driven power production can support human exploration on Mars
Autor 1: Herr Anthony Abel, Abteilung für Chemieingenieurwesen, UC Berkeley, Berkeley, CA, USA
Autor 2: Herr Aaron Berliner, Abteilung für Nukleartechnik und Abteilung für Biotechnik, UC Berkeley, Berkeley, CA, USA

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• Zukünftige Mars-Erforschung

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Quelle: ESA.

16. Februar 2022 – Die ESA, die EU und ihre Mitgliedstaaten wollen gemeinsam sicherstellen, dass Europa das enorme ungenutzte Potenzial der Raumfahrt voll ausschöpft, um die dringenden und noch nie dagewesenen gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und sicherheitspolitischen Herausforderungen, vor denen es steht, zu bewältigen.

Die französische Präsidentschaft der Europäischen Weltraumorganisation und der Europäischen Union führte den Vorsitz bei den Sitzungen, was die enge und wachsende Zusammenarbeit zwischen der EU und der ESA widerspiegelt.

Die europäischen Staats- und Regierungschefs und -chefinnen bekräftigten ihre nachdrückliche politische Unterstützung für die drei von der ESA ermittelten „Beschleuniger“ zur Bewältigung der Herausforderungen – von der durch den Klimawandel verursachten Krise und deren Folgen bis hin zu den Bedrohungen für die wichtige europäische Infrastruktur im Weltraum und auf der Erde.

„Weltraum für eine grüne Zukunft“ zielt darauf ab, von Erdbeobachtungssatelliten abgeleitete Daten zu nutzen, um Europa bei der Eindämmung des Klimawandels zu helfen und das Erreichen einer kohlenstoffneutralen Wirtschaft bis Mitte des Jahrhunderts zu unterstützen. „Schnelle und robuste Krisenreaktion“ zielt auf eine bessere Nutzung von Weltraumdaten, kognitivem Cloud Computing und intelligenter Interkonnektivität im Weltraum ab, um die Verantwortlichen bei der lebenswichtigen Reaktion auf Krisen auf der Erde zu unterstützen. Drittens wird der „Schutz der Weltraumressourcen“ dazu beitragen, Schäden an der europäischen Weltrauminfrastruktur zu verhindern und eine Unterbrechung der wirtschaftlich lebenswichtigen Infrastrukturen wie Stromversorgung und Kommunikationsverbindungen aufgrund von Weltraumwetterbedingungen zu vermeiden.

Die drei ESA-Beschleuniger ergänzen die EU-Initiative für sichere Konnektivität und den EU-Vorschlag für das Weltraumverkehrsmanagement in vollem Umfang.

Einzelne ESA-Mitgliedsstaaten und assoziierte Staaten werden aufgefordert, sich für einen oder mehrere der drei Beschleuniger oder Elemente davon einzusetzen.

Die für die Raumfahrt zuständigen Minister und Ministerinnen beauftragten den Generaldirektor der ESA, Josef Aschbacher, eine Diskussion über einen „Inspirator“ für die Erforschung des Weltraums durch den Menschen anzuregen, der für alle großen Weltraummächte außer Europa eine wesentliche souveräne Kapazität darstellt. Es wird eine hochrangige Beratergruppe eingesetzt; diese wird dem nächsten ESA-Ministerrat im November 2022 über die Fortschritte berichten, bevor 2023 ein Weltraumgipfel stattfindet.

„Ich nehme den Vorschlag von Präsident Macron sehr gerne an, eine hochrangige Beratergruppe zum Thema ‚bemannte Weltraumforschung für Europa‘ einzurichten. Diese Entscheidung wird prägen, wie Europa im kommenden Jahrzehnt aussehen wird. Wir müssen Experten aus allen Lebensbereichen, die nichts mit Weltraumforschung zu tun haben, einbeziehen, zum Beispiel Historiker, Wirtschaftswissenschaftler, geopolitische Experten, Entdecker auf der Erde und Philosophen, um alle Auswirkungen vollständig zu erfassen und uns dabei zu helfen, die richtige Entscheidung zu treffen.“

Die Minister und Ministerinnen sprachen sich auch dafür aus, Europas Ambitionen in der Weltraumforschung durch eine vorgeschlagene „Inspirator“-Mission zur Rückführung von Proben zu verstärken, um auf einem der Eismonde, die Jupiter oder Saturn umkreisen, nach außerirdischem Leben zu suchen.

Die Minister und Ministerinnen würdigten die Kohärenz und die Verbindungen zwischen den drei Beschleunigern und den beiden Inspiratoren. Sie sprachen sich für eine Anschubfinanzierung dieser Maßnahmen auf der nächsten ESA-Ministerratstagung aus und ermutigten die ESA, weitere wichtige Finanzierungsquellen zu erschließen.

Schließlich billigten sie den Grundsatz, im Jahr 2023 einen weiteren Weltraumgipfel zu veranstalten, an dem die Regierungschefs und -chefinnen der 30 Länder teilnehmen sollen, die Mitglied der EU, der ESA oder von beidem sind.

Josef Aschbacher sagte: „Europa steht vor dringenden und beispiellosen gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und sicherheitspolitischen Herausforderungen – vom Klimawandel, der Überschwemmungen und Brände verursacht, bis hin zu Cyberangriffen auf unsere lebenswichtige Infrastruktur. In enger Zusammenarbeit mit der EU und privaten Unternehmen wird die ESA dafür sorgen, dass Europa das Potenzial der Raumfahrt für die Bewältigung dieser Herausforderungen voll ausschöpft. Europa muss gleichzeitig die Gelegenheit ergreifen, sich den führenden Raumfahrtnationen anzuschließen, indem es eine souveräne Fähigkeit zur Erforschung des Weltraums durch den Menschen entwickelt und Europas Ambitionen im Bereich der Raumfahrt auf die nächste Stufe hebt.“

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• ESA

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