Quelle: NASA International Space Station, 21. November 2025

Forscher haben die einzigartige Mikrogravitationsumgebung genutzt, um Experimente durchzuführen, die auf der Erde nicht möglich sind, und damit die Forschung in verschiedenen Disziplinen verändert. Mehr als 4.000 Experimente haben die Grenzen der Wissenschaft erweitert, Entdeckungen angestoßen und wissenschaftliche Durchbrüche vorangetrieben.
„Vor 25 Jahren war die Expedition 1 die erste Besatzung, die die Internationale Raumstation ihr Zuhause nannte, und damit begann eine Phase kontinuierlicher menschlicher Präsenz im Weltraum, die bis heute andauert“, sagte Sean Duffy, amtierender Administrator der NASA. „Dieser historische Meilenstein wäre ohne die NASA und ihre Partner sowie alle Astronauten und Ingenieure, die dafür sorgen, dass in der erdnahen Umlaufbahn die Lichter nicht ausgehen, nicht möglich gewesen.“
Um ein Vierteljahrhundert Innovation in der Mikrogravitation zu feiern, stellt die NASA 25 wissenschaftliche Durchbrüche vor, die den nachhaltigen Einfluss der Station auf Wissenschaft, Technologie und Forschung veranschaulichen.

Den Weg zum Mond und Mars ebnen

Die NASA nutzt die Raumstation als Testgelände für die Entwicklung neuer Systeme und Technologien für Missionen außerhalb der erdnahen Umlaufbahn.

• Navigations-, Kommunikations- und Strahlenschutztechnologien, die sich an Bord der Raumstation bewährt haben, werden in Raumfahrzeuge und Missionen zum Mond und Mars integriert.
• Robotersysteme, beispielsweise ein Roboterchirurg und autonome Assistenten, werden das Spektrum der verfügbaren medizinischen Verfahren erweitern und es Astronauten ermöglichen, sich während Missionen fernab der Erde wichtigeren Aufgaben zu widmen.
• Astronauten haben recycelten Kunststoff und Edelstahl verwendet, um Werkzeuge und Teile im 3D-Druck herzustellen. Die Möglichkeit des 3D-Drucks im Weltraum schafft die Grundlage für Reparaturen und Fertigungen auf Abruf während zukünftiger Weltraummissionen, bei denen Nachschub nicht ohne Weiteres verfügbar ist.
• Vom Einsatz des ersten Holzsatelliten über Laserkommunikation bis hin zu selbstheilender Quantenkommunikation ist die Raumstation ein Testfeld für modernste Weltraumtechnologien.

Warum das wichtig ist:

Der Vorstoß der Menschheit zum Mond und zum Mars beginnt mit Entdeckungen in der erdnahen Umlaufbahn. Von der Demonstration, wie Astronauten außerhalb der Erde leben, arbeiten und Geräte reparieren können, bis hin zum Testen von Lebenserhaltungssystemen und fortschrittlichen Materialien – jede Innovation an Bord der Station trägt dazu bei, die Artemis-Mission der NASA und andere Erkundungsinitiativen voranzutreiben und die Menschheit ihrem Ziel näher zu bringen, außerhalb unseres Planeten zu gedeihen.

Leben außerhalb der Erde erhalten

Da die NASA sich darauf vorbereitet, im Rahmen des Artemis-Programms Menschen zum Mond zurückzubringen und weiter zum Mars vorzustoßen, ist die Aufrechterhaltung des Lebens außerhalb der Erde wichtiger denn je.

• Astronauten haben im Weltraum mehr als 50 Pflanzenarten angebaut, darunter Tomaten, Bok Choi, Römersalat und Chilischoten.
• Fortschrittliche Lebenserhaltungssysteme sind in der Lage, bis zu 98 % des Wassers im US-Segment der Raumstation zu recyceln – das ideale Niveau für Erkundungsmissionen.
• Die Gesundheitsdaten der Besatzung zeigen, wie sich der Weltraum auf das Gehirn, das Sehvermögen, das Gleichgewicht und die Kontrolle sowie die Muskel- und Knochendichte auswirkt, und dienen als Grundlage für Strategien zur Aufrechterhaltung der Leistungsfähigkeit von Astronauten während längerer Missionen und zur Verbesserung der Gesundheit auf der Erde.
• Forscher haben DNA im Orbit sequenziert und entwickeln Techniken zur Echtzeit-Bewertung des mikrobiellen Lebens im Weltraum, was für die Erhaltung der Gesundheit von Astronauten unerlässlich ist.

Warum das wichtig ist:

Durch den Anbau von Nahrungsmitteln, das Recycling von Wasser und die Verbesserung der medizinischen Versorgung im Weltraum ebnet die NASA den Weg für zukünftige Langzeitmissionen zum Mond und zum Mars und revolutioniert gleichzeitig die Landwirtschaft und Medizin auf der Erde.

Hilfe für die Menschheit auf der Erde

Die Forschung an Bord des umlaufenden Labors bringt die Menschheit nicht nur weiter in den Kosmos voran, sondern kann auch dazu beitragen, komplexe Probleme der menschlichen Gesundheit auf der Erde anzugehen. Durch die Bereitstellung einer Plattform für langfristige Mikrogravitationsforschung fördert die Raumstation Durchbrüche, die den Menschen auf der Erde direkte Vorteile bringen.

• Die Forschung an Bord der Raumstation liefert neue Erkenntnisse für die Entwicklung von Therapien für Krankheiten wie Krebs, Alzheimer, Parkinson und Herzerkrankungen, indem sie aufzeigt, wie die Mikrogravitation die Zellfunktionen verändert.
• Neue Entwicklungen in der Medizin für Krebs, Muskeldystrophie und neurodegenerative Erkrankungen sind aus der Züchtung von Proteinkristallen in der Mikrogravitation mit größeren, besser organisierten Strukturen hervorgegangen.
• Im Weltraum können hochwertige Stammzellen in größeren Mengen gezüchtet werden, was zur Entwicklung neuer regenerativer Therapien für neurologische, kardiovaskuläre und immunologische Erkrankungen beiträgt.
• Pionierarbeit im Bereich des 3D-Bioprintings, bei dem Zellen, Proteine und Nährstoffe als Ausgangsmaterial verwendet werden, hat zur Herstellung menschlicher Gewebestrukturen wie Knie-Menisken und Herzgewebe geführt – ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Herstellung von Organen im Weltraum für Transplantationspatienten auf der Erde.
• Forscher verwenden miniaturisierte Gewebemodelle, um zu beobachten, wie sich der Weltraum auf Gewebe und Organsysteme auswirkt. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Entwicklung und Erprobung von Medikamenten zum Schutz von Astronauten bei zukünftigen Missionen und zur Verbesserung von Behandlungen auf der Erde.
• Fotos, die von Astronauten aufgenommen wurden, haben mit gezielten Aufnahmen aus dem Weltraum die Notfallmaßnahmen bei Naturkatastrophen wie Hurrikanen unterstützt.
• Auf der Raumstation montierte Instrumente schützen wichtige Weltrauminfrastrukturen und liefern Daten über die natürlichen Muster des Planeten, indem sie die Ressourcen der Erde und das Weltraumwetter messen.

Warum das wichtig ist:

Die Mikrogravitationsforschung bringt uns der Herstellung menschlicher Organe im Weltraum für Transplantationen näher und eröffnet neue Wege zur Bekämpfung von Krebs, Herzerkrankungen, Osteoporose, neurodegenerativen Erkrankungen und anderen schweren Krankheiten, von denen Millionen Menschen weltweit betroffen sind. Die Station dient auch als Beobachtungsplattform zur Überwachung von Naturkatastrophen, Wetterverhältnissen und den Ressourcen der Erde.

Unser Universum verstehen

Die Raumstation bietet Wissenschaftlern einen unvergleichlichen Beobachtungspunkt, um mehr über das grundlegende Verhalten des Universums zu erfahren. Durch die Untersuchung kosmischer Phänomene, die normalerweise von der Erdatmosphäre blockiert oder absorbiert werden, und durch die Beobachtung der Physik auf atomarer Ebene können Forscher Geheimnisse erforschen, die von der Erde aus nicht untersucht werden können.

• Daten von Röntgenteleskopen an der Außenseite der Raumstation wurden in mehr als 700 Forschungsarbeiten veröffentlicht und haben dazu beigetragen, unser Verständnis von kollabierenden Sternen, Schwarzen Löchern und Wellen in der Raum-Zeit-Struktur zu verbessern.
• Forscher haben Milliarden von kosmischen Ereignissen aufgezeichnet und damit Wissenschaftlern bei der Suche nach Antimaterie und Signaturen dunkler Materie im Weltraum geholfen.
• Wissenschaftler haben auf der Raumstation den fünften Aggregatzustand der Materie erzeugt und untersucht, wodurch Forscher mithilfe der Quantenwissenschaft Technologien wie Weltraumnavigation, Satellitenbetrieb und GPS-Systeme auf der Erde weiterentwickeln können.

Warum das wichtig ist:

Die Forschung an Bord der Raumstation hilft uns dabei, die tiefsten Geheimnisse unseres Universums zu entschlüsseln, von den kleinsten Quantenteilchen bis hin zu den gewaltigsten kosmischen Explosionen. Beobachtungen von kollabierenden Sternen und Schwarzen Löchern könnten neue Navigationsinstrumente inspirieren, die kosmische Signale nutzen, und unser Verständnis von Raum und Zeit erweitern. Studien zu Antimaterie und dunkler Materie bringen uns dem Verständnis der 95 % des Universums näher, die für das menschliche Auge unsichtbar sind. Die Erzeugung des fünften Aggregatzustands im Weltraum eröffnet neue Quantenwege, die die Technologie auf der Erde und im Weltraum verändern könnten.

Neue Physik entdecken

Physikalische Prozesse verhalten sich in der Schwerelosigkeit anders und bieten Wissenschaftlern neue Perspektiven für Entdeckungen.

• Dank der Erforschung von Flüssigkeitssiedeverhalten, -rückhaltung und -strömung können Ingenieure effizientere Treibstoff- und Lebenserhaltungssysteme für zukünftige Raumfahrzeuge entwickeln.
• Die Analyse von Gelen und Flüssigkeiten, die mit winzigen Partikeln im Weltraum vermischt sind, hilft Forschern bei der Feinabstimmung von Materialzusammensetzungen und hat zu neuen Patenten für Konsumgüter geführt.
• Die Entdeckung von kalten Flammen im Weltraum, einem Phänomen, das auf der Erde nur schwer zu untersuchen ist, hat neue Horizonte in der Verbrennungswissenschaft und im Motorenbau eröffnet.

Warum das wichtig ist:

Durchbrüche in der Grundlagenphysik an Bord der Raumstation treiben Innovationen auf der Erde voran und fördern die Entwicklung von Treibstoff-, Temperaturregelungs-, Pflanzenbewässerungs- und Wasseraufbereitungssystemen für Raumfahrzeuge. Die Forschung im Bereich weicher Materialien verbessert Produkte in der Medizin, im Haushalt und im Bereich erneuerbare Energien, während Untersuchungen zu kühlen Flammen zu saubereren und effizienteren Motoren führen könnten.

Weltweiter Zugang zum Weltraum

Seit dem Jahr 2000 hat die Raumstation privaten Unternehmen, Forschern, Studenten und Astronauten aus aller Welt die Möglichkeit eröffnet, sich an der Erforschung des Weltraums zu beteiligen und die Menschheit auf ihrem Weg zum Mond und zum Mars voranzubringen.

• Die Raumstation ist eine Startrampe für die kommerzielle Weltraumwirtschaft, ermöglicht private Astronautenmissionen und beherbergt Hunderte von Experimenten kommerzieller Unternehmen, denen sie die Möglichkeit bietet, ihre Technologien durch Forschung im Orbit, Fertigungsdemonstrationen und Innovationen zu stärken.
• CubeSats, die von der Raumstation aus eingesetzt werden, ermöglichen es Studenten und Innovatoren auf der ganzen Welt, Funkantennen, kleine Teleskope und andere wissenschaftliche Demonstrationen im Weltraum zu testen.
• Mehr als eine Million Schüler haben über Amateurfunkveranstaltungen mit Astronauten kommuniziert, was die nächste Generation dazu inspiriert hat, sich für Naturwissenschaften, Technik, Ingenieurwesen und Mathematik zu begeistern.
• Mehr als 285 Besatzungsmitglieder aus über 25 Ländern haben den am längsten betriebenen Außenposten der Menschheit im Weltraum besucht, was ihn zu einem Symbol für globale Zusammenarbeit macht.

Warum das wichtig ist:

Die Raumstation hat die Weltraumwirtschaft ermöglicht, in der kommerzielle Forschung, Fertigung und Technologiedemonstrationen einen neuen globalen Marktplatz prägen. Die NASA und ihre internationalen Partner haben eine Führungsposition in der erdnahen Umlaufbahn eingenommen, neue Möglichkeiten für die Industrie geschaffen und den Weg für Erkundungsmissionen zum Mond, zum Mars und darüber hinaus geebnet.

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• **ISS** Hauptthema

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Quelle: BTU 18. März 2024.

18. März 2024 – Im Februar 2024 startete die zweite Phase des DLR-Projekts „AtmoFlow“. AtmoFlow bezeichnet die wissenschaftlichen Untersuchungen der konvektiven Strömung in einem Kugelschalensystem, welches analog zu planetaren Strömungsfeldern ist“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Christoph Egbers, der das Projekt leitet. Der Förderzeitraum umfasst drei Jahre und eine Fördersumme von knapp 680.000 Euro.

BTU-Strömungsforschung zum dritten Mal im Weltall
Mit AtmoFlow wird bereits zum dritten Mal ein von der BTU wissenschaftlich und technologisch koordiniertes Raumstationsexperiment in den Orbit fliegen. Die Vorläuferexperimente GeoFlow I (2008-2009) und GeoFlow II (2011-2018) waren bereits sehr erfolgreich von Cottbus aus vorbereitet und durchgeführt worden. Prof. Dr.-Ing. Christoph Egbers, Lehrstuhlinhaber Aerodynamik und Strömungslehre der BTU und Leiter aller drei Projekte, erklärt begeistert: „Das ist etwas sehr Besonderes. Es gibt kaum eine andere deutsche Universität, die seit über 20 Jahren an so vielen Raumstationsexperimenten teilgenommen hat.“ Dazu gehören auch zahlreiche begleitende Bodenexperimente und Parabelflüge sowie Forschungsraketenflüge, bei denen für kurze Zeit Schwerelosigkeit vorherrscht. Mit dem neuen DLR-Projekt werden drei weitere Stellen für Wissenschaftler*innen gefördert.

Miniatur-Erde auf der ISS
Das Hauptanliegen des Atmospherical Flow (AtmoFlow)-Experimentes liegt auf der Untersuchung atmosphärischer, konvektiver Strömungen im Kugelspalt. Solche Kugelspalt-Experimente sind in den Disziplinen Geophysik, Astrophysik und ganz besonders in der Atmosphärenforschung weit verbreitet und von zentraler Bedeutung. Die Besonderheit der BTU-Technik ist ihre Kugelgeometrie im Unterschied zu anderen häufig planaren, kartesischen Experimenten.

In AtmoFlow sollen Strömungen in sphärischer Geometrie unter dem Einfluss eines zentralen Kraftfeldes („Miniatur-Erde“) untersucht werden, die atmosphären-ähnlichen Randbedingungen ausgesetzt sind. Diese Versuchsanordnung kann nicht auf der Erde realisiert werden, da ihr Gravitationsfeld das künstliche zentrale Kraftfeld des Modells überlagert. Unter Mikrogravitationsbedingungen, also in annähernder Schwerelosigkeit, kann das Modell-Kraftfeld jedoch Konvektion simulieren – Strömungen, wie sie in der Erdatmosphäre, in den Weltmeeren oder im Magmamantel vorkommen.

Parallel und komplementär dazu entwickelt Dr.-Ing. Vadim Travnikov, Wissenschaftler im Team von Prof. Egbers, seit Januar 2024 im Rahmen eines von der DFG-geförderten Projekts ein hydrodynamisches CFD-Modell (Computational Fluid Dynamics). Dieses Strömungsmodell soll die Erscheinungsformen und das Zusammenspiel atmosphärischer Strömungen der Erde beschreiben. Mit Hilfe einer Stabilitätsanalyse erfährt der Forscher auf diese Weise mehr über den Zustand einer Strömung. So kann eine Instabilität den Übergang zu einer turbulenten Strömung einleiten, die sich in der Erdatmosphäre beispielsweise in einem Wirbelsturm äußert. „Uns interessiert, wie sich die Strömungen mit dem Klimawandel weltweit verändern“, sagt der Wissenschaftler. „Mit diesem Wissen können Meteorologen das lokale Klima genauer vorhersagen.“ Die Ergebnisse dieser Forschungen fließen in das Projekt Atmoflow zur Untersuchung planetarer, atmosphärischer Strömungen auf der Internationalen Raumstation (ISS) ein.

Nach aktuellem Stand ist der Flug zur ISS für 2026 oder 2027 geplant.
Ziel des BTU-Projekts ist die Etablierung eines Simulationsmodells, das auf Basis der Daten aus dem Kugelmodell atmosphärische Konvektionsprozesse berechnet. Durch Änderung der Randbedingungen – wie beispielsweise höhere Temperaturen an Nord- und Südpol – können mit diesem Modell auch Auswirkungen des Klimawandels auf Strömungsprozesse simuliert und mögliche Folgen abgeschätzt werden. Das Team besteht weiterhin aus Dr. Peter Szabo, M.Sc. Peter Haun, M.Sc. Yaraslau Sliavin und M.Sc. Yann Gaillard-Röpke.

Hintergrund
Russland, die USA, Japan und Europa betreiben die ISS und ihre Forschungsmodule gemeinsam noch mindestens bis zum Jahr 2030. Allein aus Deutschland laufen 40-50 Experimente verschiedener Disziplinen und Einrichtungen in der Schwerelosigkeit der Raumstation.

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• **ISS** Forschung & Forschungseinrichtungen

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Quelle: High-Tech Gründerfonds (HTGF) 22. Juni 2023.

Baden-Airpark, Rheinmünster, Deutschland – 22. Juni 2023 – ATMOS Space Cargo (ATMOS), ein deutsches NewSpace-Startup, gibt den erfolgreichen Abschluss seiner ersten Finanzierungsrunde in Höhe von 4 Millionen Euro bekannt. Die Runde war überzeichnet, mit Investitionen von führenden Raumfahrt-Investoren wie dem High-Tech Gründerfonds und dem Amadeus APEX Technology Fund sowie Seraphim, E2MC, VENTIS und another.vc. Das Unternehmen ist auf dem besten Weg, Ende 2024 zu seiner ersten Demomission aufzubrechen.

ATMOS ist auf die Entwicklung und Herstellung von wiederverwendbaren Raumkapseln spezialisiert, die in der Lage sind, jede Art von Fracht und Experimenten jeder Größe sicher aus dem Weltraum zurückzubringen. Die patentierten und innovativen Phoenix-Kapseln stellen die erste nachhaltige Lösung für eine Vielzahl von Nutzlasten und Experimenten im Weltraum dar. Sie sind so konzipiert, dass sie Mikrogravitation von drei Stunden bis zu drei Monaten in der Erdumlaufbahn ermöglichen. Dadurch eröffnet die Technologie beispiellose Möglichkeiten für ein breites Spektrum von Anwendungen, darunter biomedizinische und materialwissenschaftliche Forschung, In-Orbit-Demonstration und -Verification (IOD/IOV) sowie die Herstellung von Produkten im Weltraum.

ATMOS wurde von Sebastian Klaus gegründet, einem Luft- und Raumfahrtingenieur (M. Sc.) und Piloten (CPL) mit über 10 Jahren Führungserfahrung als ehemaliger Offizier der Bundeswehr. Sebastian hat mehrere patentierte Technologien für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre entwickelt und eingereicht. Sein erfahrenes Team von Co-Foundern kann auf eine bemerkenswerte Projekterfahrung bei herausragenden Weltraummissionen verweisen.

Der erfolgreiche Abschluss der Seed-Finanzierung markiert einen weiteren wichtigen Meilenstein für ATMOS. Das Unternehmen ist seit 2021 Teil des ESA Business Incubation Centre. 2022 gewann das Unternehmen den Preis für den besten Startup-Pitch auf dem ESA-Investorenforum in Berlin und arbeitet seit mehreren Jahren mit dem Institut für Raumfahrtsysteme Stuttgart, Deutschlands führender akademischer Einrichtung für atmosphärischen Wiedereintritt, zusammen.

Die Seed-Finanzierung in Höhe von 4 Millionen Euro ermöglicht es ATMOS nun, seinen ersten Demonstrationsflug Ende 2024 durchzuführen. Bei diesem Meilensteinflug wird das Unternehmen ein Microgravity-Experiment aus einer niedrigen Erdumlaufbahn mit seiner Phoenix-Rückkehrkapsel zurückbringen.

Sebastian Klaus, CEO und Co-Founder von ATMOS Space Cargo: «Was mich an den Biowissenschaften im Weltraum begeistert, ist, dass jeder auf der Erde davon profitieren kann – und wird. Die vor uns stehende Herausforderung erfolgreich zu meistern erfordert Führungsstärke und das bestmögliche Team. Ich bin stolz darauf, dies mit den fähigsten Co-Foundern zu tun, die ich mir wünschen kann und gleichzeitig den Support von erfahrenen Beratern und erstklassigen Investoren zu bekommen. Jetzt konzentrieren wir uns darauf, vor Ende nächsten Jahres in die Erdumlaufbahn zu gelangen und ebenso sicher zur Erde zurückzukehren. Diese Finanzierung wird uns dorthin bringen.»

Christian Ziach, Principal beim HTGF: «Das Team von ATMOS Space Cargo hat eine nachgewiesene Erfolgsbilanz bei der Durchführung der anspruchsvollsten Luft- und Raumfahrtprojekte, weshalb ich mich freue, diese Finanzierungsrunde zusammen mit dem Amadeus APEX Technology Fund anzuführen. Die von Sebastian Klaus entwickelte Technologie ist nicht nur hochinnovativ, sondern auch extrem skalierbar und herkömmlichen Kapseldesigns in Bezug auf Massen- und Kosteneffizienz überlegen. Die Überlegenheit dieses technologischen Ansatzes wird auch durch das Konsortium global agierender und sehr erfahrener Raumfahrtinvestoren bestätigt. Damit erfüllt ATMOS Space Cargo alle Voraussetzungen, um ein entscheidender Enabler für die wachsende In-Orbit Manufacturing Industrie zu werden.»

Andreas Riegler, Founding Partner bei APEX Ventures: «ATMOS Space Cargo passt zu unserem Engagement, in Spitzentechnologien zu investieren, die den Weltraum nachhaltiger gestalten. Wir sind überzeugt, dass das Unternehmen eine zielgerichtete Vision hat, die den Weltraumtransport vorantreiben wird. Wir sind zuversichtlich, dass diese Finanzierung das Unternehmen zu einem wichtigen Akteur in der globalen Raumfahrtindustrie machen wird.»

Maureen Haverty, Vice President von Seraphim Space: «Wir haben immer wieder gehört, dass der wahre Engpass in der Forschung und Entwicklung im Bereich der Biowissenschaften im Weltraum die Zeit ist, die für den Start und die Rückkehr von der ISS benötigt wird, was die Forschung insgesamt stark verlangsamt. ATMOS Raumkapsel wird dieses Problem lösen und schließlich zu einer regelmäßigen und flexiblen Rückkehr aus dem Weltraum skalieren.»

Raphael Röttgen, Managing Partner E2MC: «Die Fertigung und Produktion im Weltraum, insbesondere für die Biowissenschaften, birgt ein erhebliches wirtschaftliches Potenzial sowie eine Vielzahl positiver Auswirkungen. Das ATMOS-Team und seine einzigartige Technologie haben alles, um eine regelmäßige, kommerzielle Fertigung im Weltraum und die Rückkehr zur Erde Realität werden zu lassen. Wir freuen uns, ihnen dabei helfen zu können.»

Über ATMOS Space Cargo
ATMOS Space Cargo GmbH ist spezialisiert auf die Entwicklung und Herstellung von Technologien zur Rückführung von Fracht jeder Größe aus dem Weltraum, von Experimenten in der Mikrogravitation über kommerzielle Produkte bis hin zu ganzen Raketenstufen.

ATMOS website: atmos-space-cargo.com.

Über den High-Tech Gründerfonds
Der Seedinvestor High-Tech Gründerfonds (HTGF) finanziert Technologie-Start-ups mit Wachstumspotential und hat seit 2005 mehr als 700 Start-ups begleitet. Mit dem Start des vierten Fonds hat der HTGF rund 1,4 Milliarden Euro under Management. Das Team aus erfahrenen Investment Managern und Start-up-Experten unterstützt die jungen Unternehmen mit Know-how, Unternehmergeist und Leidenschaft. Der Fokus liegt auf High-Tech Gründungen aus den Bereichen Digital Tech, Industrial-Tech, Life Sciences, Chemie und angrenzende Geschäftsfelder. Mehr als 4,5 Milliarden Euro Kapital investierten externe Investoren bislang in mehr als 2.000 Folgefinanzierungsrunden in das HTGF-Portfolio. Außerdem hat der Fonds bereits Anteile an mehr als 160 Unternehmen erfolgreich verkauft.
 
Zu den Fondsinvestoren der Public-Private-Partnership zählen das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, die KfW Capital sowie 45 Unternehmen aus unterschiedlichsten Branchen. 

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• Raumfahrt-Politik in Deutschland

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Quelle: RevBio (9. Dezember 2022) via Business Wire.

Kennedy Space Center, Florida –(BUSINESS WIRE)– RevBio, Inc. gibt bekannt, dass ein Experiment zur Untersuchung von Tetranite®, dem regenerativen knochenklebenden Biomaterial des Unternehmens, an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) erfolgreich gestartet wurde. Am Samstag, dem 26. November 2022, wurden die Studienmaterialien im Rahmen der 26. Mission der kommerziellen Versorgungsdienste (SpaceX CRS-26) von SpaceX, die vom ISS National Laboratory gesponsert wurde, zur Raumstation gebracht. Mit dieser In-vivo-Forschung, die in den nächsten beiden Monaten auf der ISS durchgeführt wird, wird die Fähigkeit des Biomaterials untersucht, Knochen zu regenerieren, wenn es in einer Umgebung mit Mikrogravitation verwendet wird, in der die Bedingungen für das Knochenwachstum und die Fähigkeit, neues Knochengewebe zu regenerieren, erheblich beeinträchtigt sind.

Brian Hess, Miterfinder des Materials und CEO von RevBio, sagte: „Dieses Experiment ist einzigartig und wird das ganze Potenzial dieser bahnbrechenden Technologie demonstrieren. Die Ergebnisse werden unsere fortgesetzten Forschungsbemühungen zur Kommerzialisierung von Produkten für mehrere Indikationen bestätigen und weiter motivieren. Wir haben vor, die Behandlungsmöglichkeiten für Osteoporose-Patienten zu revolutionieren, die an schwächenden Frakturen leiden und eine schlechte Prognose für eine Genesung haben.“

Giuseppe Intini, DDS, PhD, außerordentlicher Professor für Parodontologie und präventive Zahnheilkunde an der University of Pittsburgh und Fakultätsmitglied am McGowan Institute for Regenerative Medicine, hat das Experiment entworfen und überwacht seine Durchführung. Er wird von seinen Labormitarbeitern unterstützt, darunter Roberta Di Carlo, PhD, eine Postdoktorandin, die eng mit dem RevBio-Team zusammengearbeitet hat, sowie den Mitarbeitern von ISSNL, RevBio und dem ISS National Lab Implementation Partner, der Leidos Innovations Corporation.

Diese Forschung baut auf einem früheren In-vitro-Experiment auf, das das Unternehmen auf der ISS durchgeführt hat und bei dem die Biokompatibilität und Proliferation von Osteoblastenzellen in Gegenwart von Tetranite gemessen wurde. Osteoblastenzellen sind für die Produktion von neuem Knochen im Körper verantwortlich. Als das Unternehmen am Startup-Accelerator-Programm MassChallenge teilnahm, erhielt es für dieses erste Projekt einen Zuschuss durch den Technology in Space Prize, finanziert von Boeing und dem Center for the Advancement of Science in Space, Inc. (CASIS), das das ISS National Lab verwaltet. In diesem neuen In-vivo-Experiment wird der Knochenheilungsprozess an lebenden Nagetieren anhand eines Schädeldachdefektmodells untersucht. Ein Parallelexperiment wird auf der Erde durchgeführt, um die Unterschiede zwischen der Heilung unter Normalbedingungen gegenüber denen unter osteoporotischen Bedingungen zu untersuchen, die durch die Mikrogravitationsumgebung des Weltraums hervorgerufen werden. Bis Anfang 2023 sollen zusätzliche ISS-Versorgungsmissionen alle experimentellen Proben zur Erde zurückbringen, wo Computertomographie, Gewebehistologie und Genexpressionsanalysen durchgeführt werden, um die Knochenregeneration zu bewerten. Dr. Intini und RevBio werden voraussichtlich bis Ende nächsten Jahres die vollständigen Ergebnisse des Experiments veröffentlichen.

Die Forschung wird sich direkt auf die Kommerzialisierungsbemühungen von RevBio bei der Entwicklung einer Reihe von Produkten zur Behandlung von Knochenbrüchen und -defekten auswirken. Zusätzlich zur Finanzierung dieser weltraumgestützten Experimente erhielt RevBio beträchtliche Zuschüsse vom National Institute on Aging (2R44AG060881, 1R43AG079741), dem National Institute of Neurological Disorders and Stroke (1R44NS115386) und einen Subaward vom Michigan-Pittsburgh-Wyss Regenerative Medicine Resource Center, finanziert vom National Institute of Dental and Craniofacial Research (U24-DE029462).

Über RevBio, Inc.
RevBio, Inc., ist ein mit der klinischen Phase der Entwicklung befasstes Medizinprodukte-Unternehmen, das sich mit der Entwicklung und Vermarktung eines patentierten, synthetischen, injizierbaren, selbsthärtenden und osteokonduktiven, knochenklebenden Biomaterials namens Tetranite® befasst. Das Unternehmen entwickelt diese Technologie zunächst für die Bereiche Zahnmedizin, kraniale und allgemeine Orthopädie sowie Veterinärmedizin. Die Tetranite-Technologie von RevBio ist noch nicht für den Handel zugelassen.

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• **ISS** Forschung & Forschungseinrichtungen

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Quelle: Laser Zentrum Hannover e.V. 15. Juni 2022.

15. Juni 2022 – Um Raumstationen auszustatten, müssen momentan noch vollständig montierte Baugruppen in den Weltraum transportiert werden. Dies beansprucht Laderaum und führt zu hohen Treibstoffkosten. Eine Lösung für dieses Problem könnte das Laserstrahlschweißen sein: Mit Hilfe des Laserstrahlschweißens könnten Anbau- oder Ersatzteile direkt vor Ort aneinandergefügt werden. Und anstatt gesamte Baugruppen auszutauschen, könnten bestehende Ausstattungen flexibel erweitert, modifiziert oder repariert werden.

Experimente im Einstein-Elevator sollen Erkenntnisse liefern
Im Weltraum sind viele Voraussetzungen für das Laserstrahlschweißen anders als auf der Erde. Unter anderem sorgen Vakuumbedingungen, Strahlung, elektrische und magnetische Felder dafür, dass Materialien und Prozesse sich anders verhalten. Wie genau sich Gravitation auf metallische Schmelzbäder auswirkt, wollen die Forscher*innen im Einstein-Elevator der Leibniz Universität Hannover (LUH) untersuchen.

Konkret wollen sie unter anderem das Strömungsverhalten für das Laserstrahlschweißen artgleicher sowie artungleicher Verbindungen aus Aluminiumlegierungen und Stahlwerkstoffen untersuchen. Für die artungleichen Schweißnähte wollen die Wissenschaftler*innen zusätzlich das Durchmischungsverhalten der Werkstoffe in der Schmelze analysieren. Weiterhin soll der Einfluss der bei Mikrogravitation stark reduzierten Konvektion auf das Schmelzbad sowie die resultierenden Fügeverbindungen untersucht werden.

Der Einstein-Elevator des HITec – Hannover Institute of Technology ist die Weiterentwicklung eines klassischen Fallturms, mit dem Experimente unter reduzierter Schwerkraft und Mikrogravitation (entspricht annähernd Schwerelosigkeit) durchgeführt werden können. Die erreichbare Mikrogravitation liegt bei unter 10^-6 g, die maximale Versuchsdauer beträgt 4 Sekunden. Der im Einstein-Elevator ohne Vakuum erreichbare Wert der Mikrogravitation liegt bei 10^-4 g. Dieser Zustand entspricht beispielsweise den Bedingungen auf der Internationalen Raumstation ISS.

Über das Projekt µg-Schweißen
Das Projekt „Das Verhalten metallischer Schmelzen beim Laserstrahlschweißen unter Mikrogravitation“ (µg-Schweißen) wird von der Deutsche Forschungsgemeinschaft e. V. (DFG) unter dem Kennzeichen KA 3952/13-1 gefördert.

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• Technologieforschung

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Quelle: ZARM 14. Juni 2022.

14. Juni 2022 – Die Anlage bietet, ähnlich wie der Fallturm Bremen, die Möglichkeit wissenschaftliche Experimente unter Schwerelosigkeitsbedingungen durchzuführen. Der etwas kleinere GraviTower mit einer Versuchsdauer von 2,5 Sekunden kommt ohne Vakuum aus und bietet dadurch eine weitaus höhere Wiederholungsrate. Statt maximal drei Experimenten im Fallturm können im GraviTower bis zu 960 Wiederholungen am Tag stattfinden. Nachdem die ersten wissenschaftlichen Versuche erfolgreich absolviert wurden, wurde die Anlage am 14. Juni 2022 in einer Hybridveranstaltung der Öffentlichkeit präsentiert.

Seit über 30 Jahren prägt der Fallturm die Wissenschaftslandschaft für Forschung in der Schwerelosigkeit. Am Raumfahrtstandort Bremen bietet er Forschenden aus aller Welt die Möglichkeit für 9,3 Sekunden Experimente in Schwerelosigkeit durchzuführen – eine Experimentdauer, die weltweit unerreicht ist und eine exzellente Alternative zu den Forschungsmöglichkeiten im Weltraum darstellt.

Das neue und schnellere Weltraumlabor
Mit dem neuen GraviTower Bremen Pro wird dem Fallturm nun ein zweites leistungsstarkes Weltraumlabor an die Seite gestellt, welches statt einer langen Experimentdauer eine sehr hohe Wiederholungsrate bietet. Mit bis zu 960 Mikrogravitations-Experimenten am Tag eröffnet er den Wissenschaftler:innen ganz neue Möglichkeiten und festigt Bremens internationale Vorrangstellung auf dem Gebiet der Forschung unter Weltraumbedingungen.

Für die Durchführung der Experimente nutzt der GraviTower ein Schienensystem, und kann so auf das Vakuum, welches beim Bremer Fallturm vor jedem Versuch gezogen werden muss, verzichten. Das Besondere daran: Mit Hilfe eines Seilantriebs wird ein Schlitten als Träger der Experimentkapsel auf exakt die Geschwindigkeit beschleunigt, die er theoretisch während eines Katapultfluges im Vakuum des Fallturms erreichen würde. Auf diese Weise wird der störende Luftwiderstand kompensiert.

Durch den Schlitten wird die Experimentkapsel von der Umgebungsluft abgeschirmt. Beim Erreichen der Schwerelosigkeitsphase ist sie von dem sie umgebenden Schlitten komplett entkoppelt und befindet sich für 2,5 Sekunden berührungslos im freien Fall. In dieser Zeit gibt es innerhalb des Schlittens keine Luftbewegung, die den freien Fall der Experimentkapsel bremsen würde, sodass wir eine ähnlich hohe Qualität der Schwerelosigkeit erreichen wie im Fallturm. Gegen Ende des freien Falls wird die Experimentkapsel schließlich wieder an den Schlitten gekoppelt und beide werden durch den Seilantrieb abgebremst.

Seit dem 9. März 2022 führen Forscherteams im GraviTower sehr erfolgreich ihre Versuche durch, die bisher aus den Fachgebieten Feuersicherheit, Gravitationsphysik und Biologie stammen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Wissenschaftler:innen sich bei der Nutzung der Mikrogravitationslabore des ZARM nicht zwischen einer langen Experimentdauer oder einer hohen Wiederholrate entscheiden müssen – das im Fallturm genutzte Experimentkapselsystem findet auch im GraviTower Anwendung, was die Kompatibilität der beiden Anlagen maximiert. Ein Experiment kann, ohne langen Umbau, vom Fallturm in den GraviTower übertragen werden.

Mit der Präsentation des Weltraumlabors am 14. Juni 2022 wurde der GraviTower zum ersten Mal feierlich der Öffentlichkeit präsentiert, auch wenn die Entwicklungsphase noch nicht final abgeschlossen ist. In naher Zukunft soll die Anlage durch eine künstliche Intelligenz, sowie reduzierte Gravitation, wie sie beispielsweise auf dem Mond oder Mars herrscht, erweitert werden.

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• Fallturm Bremen (ZARM)

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Quelle: OHB SE.

Colorado Springs/USA, 8. April 2022. Die OHB-Gruppe hat mit dem US-Raumfahrtunternehmen Sierra Space eine Absichtserklärung (Memorandum of Understanding, MoU) unterzeichnet, um Möglichkeiten zur Zusammenarbeit bei der Nutzung der neuen Raumstation Orbital Reef auszuloten. Die Absichtserklärung unterzeichneten Dr. Lutz Bertling, Vorstandsmitglied der OHB SE, und Tom Vice, CEO von Sierra Space, im Rahmen des 37. Space Symposium in Colorado Springs.

Sierra Space entwickelt und baut zusammen mit dem US-Raumfahrtunternehmen Blue Origin und anderen Partnern die neue kommerzielle Raumstation „Orbital Reef“, welche ab 2027 im Orbit zum Einsatz kommen soll und einen möglichen Nachfolger der Internationalen Raumstation ISS darstellen könnte. Mit dem MoU sichert sich OHB die Möglichkeit, die Station für europäische Zwecke im Bereich der astronautischen Raumfahrt und der Forschung zu nutzen. Das Ziel der Kooperation ist es zudem, kosteneffiziente und nachhaltige Services herauszuarbeiten, die der deutschen und europäischen Raumfahrt zuträglich sind. „Mit dem Orbital Reef entsteht auf kommerzieller Basis die Zukunft der Nutzung des erdnahen Weltraums für Zwecke der Materialforschung, Bio-Medizin, Chemie und ähnlicher Anwendungen,“ sagt Dr. Lutz Bertling. „Besonders die Kommunalität mit der heutigen ISS erlaubt Kontinuität in der Forschung unter Mikrogravitation.“

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• OHB-System

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Quelle: ZARM

ZARM, Universität Bremen. Die Vorgänge im Inneren eines Raketentriebwerks zeichnen sich durch einen komplexen Sprayverbrennungsprozess aus. Bei einem Triebwerk, welches mit Wasserstoff und Sauerstoff betrieben wird, wird ein Strahl von flüssigem Sauerstoff in unzählige kleine Tropfen aufgebrochen, um mit dem Wasserstoff möglichst effektiv zu verbrennen. Das einfachste und zugleich wesentlichste Element dieses Sprays ist der Einzeltropfen.

Im Rahmen einer Studie wurde die Verbrennung eines einzelnen flüssigen Sauerstofftropfen in gasförmiger Wasserstoffatmosphäre unter Mikrogravitation untersucht. Während des freien Falls im Fallturm wird die natürliche Konvektion unterdrückt, sodass der Tropfen die Form einer Kugel annimmt und ein eindimensionales System entsteht. In einer umfangreichen Experimentkampagne wurde das Verbrennungsverhalten bei verschiedenen Drücken im unter- und überkritischen Regime untersucht. Dabei zeigte sich, dass sich eine Schicht aus Eis um den brennenden Tropfen bildet, da das bei der Verbrennung entstehende Wasser nahe der tiefkalten Tropfenoberfläche gefriert. Die Form und Ausprägung dieser Eisschicht ändert sich und die Brennrate steigt mit zunehmendem Druck. Im überkritischen Regime verschwindet die Oberflächenspannung und der Tropfen verliert seine sphärische Form.

Die Ergebnisse stellen eine erste Datenbasis zur Entwicklung grundlegender numerischer Modelle dar und tragen somit zur Entwicklung zukünftiger detaillierter Sprayverbrennungsmodelle bei.

Die wissenschaftliche Veröffentlichung zu den Forschungsergebnissen finden Sie hier: Oxygen droplet combustion in hydrogen under microgravity conditions.

ZARM, Universität Bremen: Pressemitteilung

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• physikalische Grundlagenforschung

Der Beitrag Wie Feuer und Eis erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Erstellt von Thomas Weyrauch. Quelle: CAS, CCTV, ESA, NSSC, Spacechina, Xhinua

Staatliche chinesische Medien berichteten, dass der Start von Shijian 10 auf einer zweistufigen Rakete vom Typ Langer Marsch 2D vom Satellitenstartzentrum Jiuquan (Jiuquan Satellite Launch Center, JSLC) in der Provinz Gansu im Nordwesten Chinas aus erfolgreich verlaufen ist.

Der Start in der Wüste Gobi erfolgte am 5. April 2016 um 19:38 Uhr MESZ von der Rampe mit der Nr. 2. Als exakte Startzeit wird 17:38:04.160 Uhr Weltzeit (UTC) genannt. Vor Ort war der 6. April 2016 bereits angebrochen, und die Uhr zeigte zum Zeitpunkt des Abhebens 1:38 Uhr (Pekinger Zeit).

Nach Angaben aus China erfolgte der Transport von Shijian 10 in den Weltraum beim 226. Flug einer Rakete aus der Serie Langer Marsch, eine Zahl, die angesichts der Tatsache, dass in ihr mittlerweile immer mehr höchst unterschiedliche Träger zusammengefasst werden, ihre Aussagekraft verliert.

Zum Einsatz kam die Langer Marsch 2D mit der Baunummer Y36. Das aerodynamisch ausgeführte Raumfahrzeug an der Spitze der Rakete war wie bei gleichartigen Missionen in der Regel üblich nicht mit einer zusätzlichen Nutzlastverkleidung versehen.

Daten der US-amerikanischen Weltraumüberwachung legen nahe, dass Shijian 10 auf eine Umlaufbahn mit einem der Erde nächstliegenden Bahnpunkt von rund 234 Kilometern über der Erde und einem erdfernsten Bahnpunkt von rund 268 Kilometern über der Erde gelangte, die gegen den Erdäquator um rund 43 Grad geneigt ist. Vor dem Start hatten zahlreichen Agenturen und Informationsdienste sowie an der Mission beteiligte Institutionen von einer 220 x 468 Kilometer Bahn gesprochen, die rund 63 Grad gegen den Erdäquator geneigt sein sollte. Von offizieller Seite liegen bis dato keine Informationen darüber vor, welcher Orbit nach letztem Planungsstand kurz vor dem Start vorgesehen war.

Der niedriger als ursprünglich einmal geplant ausgefallene Orbit wird sich nicht auf die aktive Einsatzdauer des Satelliten auswirken. Vor dem Start war seitens des an der Mission maßgeblich beteiligten nationalen Zentrums für Weltraumwissenschaften (National Space Science Centre, NSSC) aus Peking davon die Rede, dass die Rückkehrkapsel des Satelliten nach fünfzehn Flugtagen landen werde. Mitte 2015 gab die chinesische Akademie der Wissenschaften (Chinese Academy of Sciences, CAS) an, eine Landung werde nach zwölf Tagen erfolgen, und der im All verbliebene Teil des Satelliten werde zusätzlich drei Tage aktiv sein.

Das Raumfahrzeug mit einer Gesamtmasse von rund 3,6 Tonnen wird ausschließlich von Batterien mit elektrischer Energie versorgt. Solarzellen gibt es weder auf der Oberfläche des Satellitenkörpers noch auf entsprechenden Auslegern. Die aktive Einsatzdauer ist also durch die Verwendung chemischer Batterien ohnehin beschränkt.

An Bord von Shijian 10 befinden sich eine Reihe von Experimentiereinrichtungen von elf Instituten der CAS in Zusammenarbeit mit sechs chinesischen Universitäten sowie der Europäischen Raumfahrtagentur (European Space Agency, ESA) und der japanischen Agentur für Luft- und Raumfahrtforschung (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA).

Die Auswahl der insgesamt 19 Experimentiereinrichtungen für Shijian 10 erfolgte aus einem Pool von über 200 Vorschlägen.

Die Experimente widmen sich der Physik von Flüssigkeiten unter dem Einfluss von Mikrogravitation, Verbrennungsvorgängen unter Mikrogravitation, den Materialwissenschaften und der Untersuchung von Weltraumstrahlung, dem Einfluss von Mikrogravitation auf biologische Prozesse und der Biotechnologie im Weltraum.

Auf der Internationalen Raumstation (International Space Station, ISS) wird wegen der schieren Menge an aktiver Ausrüstung und unter dem Einfluss menschlichen Agierens ein weniger gut an die Schwerelosigkeit angenäherter Zustand erreicht.

Deshalb hat die Forschung an Bord von unbemannten Raumfahrzeugen sehr wohl einen Sinn. Auf ihnen lässt sich nach Angaben chinesischer Projektwissenschaftler eine Restbeschleunigung im Bereich von 10^-4 g erreichen, auf der ISS dagegen nur im Bereich von 10^-3 g.

Ein unter maßgeblicher Mitwirkung der ESA entstandenes Experiment an Bord von Shijian 10 untersucht die Verteilung von Bestandteilen in Rohöl unter hohem Druck und unter Einwirkung verschiedener Temperaturverläufe in der Substanz. Im, sich im Erdboden in sieben bis acht Kilometern Tiefe befindlichem Rohöl erwartet man einen Trennungseffekt unterschiedlicher Ölbestandteile, der maßgeblich von der in der Tiefe größer werdenden Temperatur bestimmt wird, nicht aber von der Gravitation.

Über geologische Zeitskalen hinweg sorgt der Effekt im Öl in der Tiefe dafür, dass schwere Bestandteile aufsteigen und leichtere absinken.

Im All will man jetzt versuchen, diesen Effekt unter annähernder Schwerelosigkeit ohne Einwirkung von Schwerkraft und Auftrieb abhängig von der Temperatur zu quantifizieren, um Anhaltspunkte für den Entwurf künftiger Computermodelle zu Erdölvorkommen auf der Erde zu erhalten. Es wird erwartet, dass bessere Vorhersagen zur Verteilung der Rohstoffbestandteile im Erdboden zu einer Reduzierung der Kosten bei der Exploration führen.

Das Rohöl des Experiments ist in sechs jeweils an einem Ende kühlbaren und am anderen Ende beheizbaren Zylindern aus einer Titanlegierung untergebracht. Jeder Zylinder enthält einen Milliliter Rohöl. Es steht unter einem Druck von rund 400 Atmosphären.

Das Experiment ist nicht das erste seiner Art – vorangegangene flogen unter anderem an Bord von russischen Foton-Satelliten – aber dasjenige ist das mit dem bisher höchsten Betriebsdruck. Der Prüfdruck lag noch einmal um den Faktor 2,5 höher.

Soret Coefficient in Crude Oil (SCCO) wird das Experiment in einem Metallgehäuse mit einem Volumen von rund vier Litern genannt. Carl Ludwig und Charles Soret hatten sich in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts mit der Bewegung von Teilchen in Flüssigkeiten mit einem Temperaturgefälle beschäftigt.

Neben der ESA und dem NSSC sind der französische Mineralölkonzern Total und der größte chinesische Ölkonzern PetroChina Company Limited an SCCO beteiligt. 2006 hatte der damalige ESA-Generaldirektor Jean-Jacques Dordain mit Vertretern der Volksrepublik China eine Vereinbarung über eine Zusammenarbeit unterzeichnet, die zur Grundlage der Realisierung des SCCO wurde.

Der erste Anlauf zur Umsetzung von Shijian 10 nahm 2004/2005 Fahrt auf, dann geriet das Projekt wegen Strukturreformen in der chinesischen Raumfahrt jedoch bald ins Stocken. 2011 wurden die Arbeiten im Rahmen eines strategischen Programms für zu priorisierende Aspekte der Weltraumwissenschaften (Strategic Priority Program on Space Science) wieder intensiviert.

Ein Teil der Experimente werden an Bord der Rückkehrkapsel wieder zur Erde gelangen. Acht Experimentiereinrichtungen mit dem Schwerpunkt Physik verbleiben bis zum zerstörerischen Wiedereintritt im All, in der Rückkehrkapsel untergebracht sind Experimente mit dem Schwerpunkt Biologie sowie das SCCO.

Die Landung soll in der Inneren Mongolei erfolgen, wo in der Vergangenheit auch die Kapseln bemannter und unbemannter Shenzhou-Raumschiffe niedergingen. Bislang landeten die Rückkehrkapseln von konstruktiv mit Shijian 10 unmittelbar verwandten chinesischen Satelliten in der Provinz Sichuan. Nach Angaben der NSSC gab es bis dato 24 derartige Rückführungen aus dem All.

Shijian 10 ist katalogisiert mit der NOARD-Nr. 41.448 und als COSPAR-Objekt 2016-023A.

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• Shijian 10 (SJ 10, 实践十号) auf LM 2D vom JSLC

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Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: NASA.

Am 17. November 2014 wurde an Bord der ISS der erste 3D-Drucker in der Microgravity Science Glovebox installiert. Das Gerät vom Startup-Unternehmen Made in Space Inc., Mountain View, Kalifornien, wurde am 21. September 2014 mit SpaceX CRS-4 zur Internationalen Raumstation gebracht. Es wird nun für anstehende 3D-Druckexperimente vorbereitet. Der additiv arbeitende Drucker wird zur Kalibrierung zunächst eine Serie kleiner Kunststoff-Plättchen (Coupons) etwa in Größe einer Briefmarke produzieren. Additiv heißt, dass zur Erstellung eines Objektes Schicht um Schicht ein Werkstoff aufgebracht wird, in diesem Fall Kunststoff (Acrylnitril Butadien Styrol). Nach Kalibrierung werden Testkupons produziert. Die Daten zur Produktion dieser Testkupons wurden bereits vor dem Start im Drucker abgespeichert. Zudem wurde noch vor dem Start im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, auf dem gleichen Drucker eine identische Serie dieser Plättchen hergestellt. Die auf der ISS unter Bedingungen der Schwerelosigkeit, genauer Mikrogravitation, produzierten Exemplare werden nach Rücktransport zur Erde mit den unter normalen Schwerkraftbedingungen erstellten hinsichtlich ihrer Produktionsgenauigkeit und Materialeigenschaften genauestens verglichen.

„Oberstes Ziel in der jetzigen ersten Phase ist“, so Niki Werkheiser, 3D-Projektmanagerin im Technology Development & Transfer Office des Marshall Space Flight Center, „den Nachweis zu führen, dass ein 3D-Druckprozess unter den Bedingungen der Mikrogravitation genau so gut funktioniert wie auf der Erde.“ Wenn das gelingt, stehen in der zweiten Phase Design und Brauchbarkeit zu druckender Gegenstände auf der Tagesordnung.

Der 3D-Drucker an Bord der ISS kann Gegenstände mit einer maximalen Größe von 12 x 6 x 6 Zentimetern herstellen. Je nach Komplexität dauert ein Druckvorgang 15 bis 60 Minuten. Das Gerät und die Produktionsprozesse können von der Erde aus vollständig kontrolliert werden. Astronauten werden im Idealfall nur zur Druckvorbereitung und Entnahme des fertigen Produktes benötigt. Im Zuge der Tests werden später die Daten zu produzierender Gegenstände von der Erde zur ISS hochgeladen. Zur Einreichung von Produktideen sind im Rahmen eines Wettbewerbs auch US-Studenten eingeladen.

Dem 3D-Druck wird eine Schlüsselrolle in der Raumfahrt der Zukunft zugeschrieben. Letztendlich soll das Verfahren mittelfristig einer „Produktion auf Bestellung“ im Weltall den Weg bereiten. Die Fähigkeit, mittels 3D-Drucker in einem Raumschiff vor Ort (Ersatz-) Teile zu produzieren, hätte ganz praktische Auswirkungen. Lediglich einige Rohstoffe statt eine Vielzahl von Einzelteilen zu transportieren, würde die Planung von Langzeit-Missionen revolutionieren. Erdnahe Raumstationen würden unabhängiger von Versorgungsmissionen. Fernmissionen wären einfacher zu konzipieren.

Neben der Produktion von Bauteilen und Werkzeugen an Bord von Raumschiffen arbeitet man noch an zwei weiteren grundlegenden Anwendungen des 3D-Drucks in der Raumfahrt. Das ist zum einen die Herstellung von Nahrungsmitteln. Zum anderen verspricht man sich mit großen 3D-Druckern und der Nutzung von Regolith als ausreichend vorhandenem Rohstoff weitreichende Vereinfachungen beim Bau einer Mondstation.

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• 3D-Drucker in der Raumfahrt

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Ein Beitrag von Karl Urban. Quelle: ESA.

Der neue Status wird dem Fallturm des ZARM zuerkannt, weil er in Europa einzigartig ist und von der ESA regelmäßig genutzt wird. Er bietet Kapazität für eingehende Forschung unter Mikrogravitation, d.h. angenäherter Schwerelosigkeit, und ist ein unerläßlicher Prüfstand für Weltraumprojekte, bevor sie realen Einsatzbedingungen unterzogen werden. In beiden Nutzungsarten hat das ZARM seit vielen Jahren für Tausende von Experimenten, von denen viele mit der ESA im Zusammenhang standen, wertvollen Zugang zu Bedingungen verminderter Schwerkraft gewährt.
Der dieses Jahr geplante Einbau eines Katapults wird die Zeit, in der Bedingungen verminderter Schwerkraft zur Verfügung stehen, verdoppeln und in der Zukunft damit erweiterte Möglichkeiten eröffnen. Eine ausgedehntere Nutzung dieser Einrichtung wird für die Internationale Raumstation in der Einsatzphase insbesondere für Anwendungen der Mikrogravitation von Vorteil sein.

Mehr zum bremer Fallturm ZARM finden Sie hier.

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