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Experimente zur Entstehung des Lebens mit Expose-EuTEF und Expose-R (2008).
Für die Strahlen- und Astrobiologen bricht mit dem Start der Anlagen Expose-EuTEF (European Technology Exposure Facility) und der russischen Expose-R, die an der Außenhülle von COLUMBUS beziehungsweise des russischen Labors installiert werden, ein neues Kapitel auf der Suche nach der Entstehung und Ausbreitung des Lebens an. Während Expose-EuTEF mit COLUMBUS zur Raumstation gebracht wurde, erfolgt der Start von Expose-R im November 2008 mit einem russischen Progress-Transporter. In beiden Anlagen werden verschiedene Organismen und organisch-chemische Verbindungen den extremen Umgebungsbedingungen des Weltraums ausgesetzt und ihre Überlebensfähigkeit untersucht; gleichzeitig wird die Stärke und Zusammensetzung der Weltraumstrahlung gemessen. Sechs der insgesamt 18 Experimente laufen unter der Federführung deutscher Forschungseinrichtungen, vor allem des Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin des DLR in Köln-Porz.

 
 
Expose-E

Zusammen mit Columbus startete dieses Jahr unter Betreuung des DLR in Köln-Porz und unter operationeller Begleitung durch MUSC auch eines von zwei ESA-Instrumenten zur ISS: EXPOSE-E.
Die European Exposure Facility EXPOSE-E wurde außen auf der European Technology Facility EuTEF als eines von 9 Experimenten angebracht, um dort ihre 8 verschiedenen astrobiologischen Experimente in 3 Trays mit jeweils 4 Kompartimenten den lebensfeindlichen Weltraumbedingungen zu exponieren. Von organischen Verbindungen über Bakterien, Sporen, Pilzen und Flechten bis hin zu verschiedenen Pflanzensamen werden besonders resistente Arten für ca. eineinhalb Jahre dem dort herrschenden Vakuum, Temperaturschwankungen und einer Strahlung ausgesetzt, wie sie auf der Erde in dieser Zusammensetzung nicht vorkommt und nur unvollständig simuliert werden kann. Ein Teil des Instruments simuliert für seine biologischen Proben Marsbedingungen mit einer CO2-Atmosphäre bei niedrigem Druck und über optische Filter eine Mars-ähnliche UV-Strahlung. Während EXPOSE-E auf der ISS ihre Runden im Erdorbit zieht, werden zeitversetzt gleiche Proben in einem fast identischen Instrument in der Planeten- und Weltraumsimulationsanlage des DLR den auf der ISS herrschenden Umweltbedingungen als Bodenkontrollen nachgefahren. Vakuum, UV-Strahlung und Temperaturschwankungen werden hier für die Proben simuliert. Um möglichst genau die auf der ISS herrschenden

    Umweltbedingungen zu simulieren, werden die dafür notwendigen, von EXPOSE-E gemessenen Daten von der ISS über MUSC an die Bodensimulationsstation im DLR in Köln-Porz weitergeleitet und zusätzlich allen 8 internationalen Forschergruppen der Experimente auf EXPOSE-E zur Verfügung gestellt (Telemetriedaten auf EXPOSE-E).
Am Ende der Mission wird EXPOSE-E zusammen mit den anderen Experimenten auf EuTEF wieder auf die Erde zurück gebracht und auseinandergebaut. Die einzelnen Proben kehren dann in die Labors ihrer Forschergruppen heim und werden nach ihrem langen Weltraumaufenthalt analysiert.
Aus der Veränderung der organischen Moleküle und aus der Fähigkeit der Organismen, die harten Bedingungen des Weltraums zu überleben, wie auch aus der Analyse der Schäden, die sie davontragen, ergeben sich wertvolle Informationen zur Entstehung des Lebens und seiner möglichen Verbreitung im Sonnensystem oder Weltraum. Die Ergebnisse spielen weiterhin eine wichtige Rolle bei Bestrebungen, andere Planeten wie z.B. Mars, die jetzt oder in Zukunft von Satelliten und Landern besucht werden, zu schützen: Besonders widerstandsfähige Organismen, die als blinde Passagiere den Flug zum Mars überstehen, und, dort angekommen, Marsbedingungen überleben, gilt es zu erkennen, ihre Überlebenswahrscheinlichkeit zu quantifizieren und entsprechende Vorkehrungen zu treffen, dass sie nicht den besuchten Planeten erreichen und mit irdischem Leben infizieren.
EXPOSE-E auf EuTEF bietet insgesamt 328 biologischen und 80 chemischen Proben Platz, zusätzlich zu etlichen passiven Dosimetern in Stäpelchen und gezielten Anordnungen zwischen und unter den biologischen Proben und einem aktiven radiometrischen Experiment.
Die passive Dosimetrie sowie 2 der 4 biologischen Experimente werden Federführend von der Abteilung Strahlenbiologie im DLR durchgeführt.

   

Hinter diesen beiden biologischen Experimenten ADAPT, PI Frau Dr. Rettberg, und PROTECT, PI Frau Dr. Horneck, beide vom DLR in Köln-Porz, steht jeweils ein internationales Konsortium von Experimentatoren, deren Organismen nach ihrem Aufenthalt im All in die heimatlichen Labore zurückkehren, und dort analysiert werden. Das gleiche gilt für das Dosimetrie-Experiment unter Leitung von Herrn Dr. Reitz, ebenfalls vom DLR in Köln-Porz.
Zusätzlich übernimmt das DLR die operationelle Betreuung von EXPOSE-E als Facility Support Center, und die gesamte flugbegleitende Bodensimulation. Die Expertise und die technische Simulationsanlage wurden in den letzten Jahrzehnten bereits für die Begleitung früherer, auch biologischer Weltraumexperimente aufgebaut und in den letzen Jahren für die Vorbereitung und Planung der EXPOSE-E Experimente bereits angepasst und eingesetzt.
Im nächsten Jahr werde die dem Weltraum exponierten Proben auf der ISS um die Proben des außen auf der sogenannten URM-D-Plattform des russischen Moduls Zvezda angebrachten Schwesterinstruments EXPOSE-R erweitert. 6 internationale biologische Experimente werden dort im ROSE-Konsortium (Response of Organisms to Space Environment) unter Leitung des DLR (Frau Dr. Horneck) die Responz von Organismen, die 1 Jahr lang den Bedingungen in LEO exponiert werden, untersuchen. Zusätzlich werden ein weiteres biologisches, und 2 organisch-chemische Experimente mit einem zusätzlichen biologischen Probensatz exponiert, wobei auch hier EXPOSE-R operationell vom DLR Köln-Porz und MUSC begleitet und entsprechend auch hier identische Proben der Bodensimulation ausgesetzt werden.