Airbus-Plattform myBiorack an Bord der ISS sucht neue Experimente

Entscheidend für den Erfolg von Experimenten sind geeignete Testumgebungen ohne Störfaktoren. Mikrogravitation ermöglicht einzigartige Laborbedingungen ohne Verzerrung, mit der Wissenschaftler auf unserem Planeten Erde umgehen müssen Dieser Beitrag erläutert, wie zukunftsweisende Experimente von Bedingungen in kompletter Schwerelosigkeit – wie auf der Internationalen Raumstation (ISS) – profitieren und wo Sie am 5. Juni 2018 hier auf der Erde neue Weltraumideen erleben können.

Drei Zellkultur-Experimente im Smartphone-Format im Weltraum

Wissenschaftler der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und der Universität Hohenheim schickten am 15. Dezember 2017 drei Experimente mit Zellkulturen, an Bord der mit einer Falcon 9-Rakete gestarteten Kapsel US Dragon CRS 13, ins Weltall. Finanziert wird das Projekt vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die biologischen Proben wurden in Experimentierbehältern von der Größe eines Smartphones in der Forschungseinrichtung des Destiny-Moduls der ISS installiert. Nach der Rückkehr der Dragon-Kapsel zur Erde werden diese im Labor untersucht.
Zu den wichtigsten Fragen, die geklärt werden sollen, zählen:

  • Was geschieht im Weltall mit unserem Immunsystem?
  • Wie passen sich Neuronen an Mikrogravität an?
  • Wie verändern sich sämtliche Zellproteine bei Schwerelosigkeit?

Der Hauptvorteil dieser Experimente im Weltraum besteht darin, dass sich Phänomene und Abläufe so besser beobachten und kontrollieren lassen, die normalerweise von den Auswirkungen der Schwerkraft überlagert werden. Besonders wichtig ist dies für die Bereiche Materialwissenschaft, Weltraumbiologie und Biowissenschaften.

Lesen Sie mehr über ein weiteres wichtiges und erfolgreiches Experiment auf der ISS, das vom Roten Planeten inspiriert ist und von einer öffentlich-privaten Partnerschaft (ÖPP) getragen wurde.

Von Methanfund auf dem Mars inspiriertes ÖPP-Experiment auf der ISS

Am 19. Februar 2017 startete die Rakete Space X Falcon 9 und brachte MMARS1 ins Weltall zur ISS. Das Experiment Microbial Methane Associated Research Strasbourg 1 (MMARS1) ist das erste im Rahmen eines ehrgeizigen Programms zur Erforschung der Frage, unter welchen Bedingungen methanogene Archaea (primitive Mikroorganismen, die Methan produzieren) im Weltraum überleben und sich entwickeln können. Hierdurch erwartet man sich Erkenntnisse zum potenziellen Vorhandensein methanproduzierender Lebensformen auf dem Mars.

Am 19. März kehrte MMARS1 tiefgekühlt in der kommerziellen Kapsel Dragon 10 von SpaceX zur Erde zurück. Spezialisten von Airbus Defence & Space sowie Ingenieure und Studierende der International Space University (ISU) nahmen das Experiment im Labor der Forschungsanstalt für Mikrobiologie der Universität Straßburg auseinander. Mit Tests wurden das Wachstum der zur ISS geschickten Mikroorganismen während ihres Aufenthalts im Weltall sowie die produzierte Menge Methan gemessen.

Derartige methanproduzierende Mikroorganismen könnten für künftige Weltraummissionen von unschätzbarem Wert sein, insbesondere im Hinblick auf Bio-Mining und letztlich der Produktion von Brennstoffen.

Eine wichtige Eigenschaft des MMARS1-Experiments ist sein einzigartiges Kooperationsmodell in Form einer ÖPP. Sie führt das Wissen der ISU über Weltraumumgebungen, das Know-how zu methanproduzierenden Mikroorganismen in verschiedenen Gruppenlabors der Universität Straßburg und die technische Expertise von Airbus Defence & Space mit der finanziellen Unterstützung von Eurometropolis in Straßburg zusammen. 

Kommerzielle Airbus-Plattform myBiorack an Bord der ISS

Das Konzept der kommerziellen Airbus-Plattform myBiorack auf der ISS basiert auf der Weiterverwertung bestehender Hardware zur Verkürzung des Zeitplans für die Integration der Nutzlast und bietet eine kosteneffiziente Möglichkeit, Forschungsvorhaben bei Mikrogravitation durchzuführen. In der Wissenschaftsgemeinde wächst das Interesse am kommerziellen Portfolio von myBiorack, und Airbus erweitert derzeit über Kooperationsinitiativen mit neuen Unternehmen die Auswahl seiner kompatiblen Einrichtungen und somit die Nutzungsmöglichkeiten von myBiorack.

Die kompatiblen Einrichtungen von myBiorack werden im Rahmen der Kooperationsvereinbarung Space Act Agreement zwischen Airbus-Partnern und NASA als Teil des Nationalen Labors der NASA auf der ISS betrieben. Dies schafft die Voraussetzungen für einen zeitnahen Zugang zur ISS, idealerweise innerhalb eines Jahres ab Vertragsunterzeichnung. In der Regel wird das Experiment über Progress oder SpaceX als Spätzuladung ins All geschickt und bei der erforderlichen Temperatur gelagert. Nach Ankunft auf der ISS lädt die Crew das Experiment aus und installiert es in den kompatiblen Einrichtungen von myBiorack, die vollständig autonom operieren. Nach der Ausführung wird das Experiment bis zu seiner Rückkehr auf die Erde an Bord der ISS gelagert. Zurück auf der Erde wird die Hardware als Frühabruf deinstalliert, wieder ins Labor gebracht und dem Hauptforscher (Principal Investigator, PI) ausgehändigt.

Die Zeiten für späte Zuladung und frühen Abruf sind wichtig, damit empfindliche Experimente unter kontrollierten Bedingungen aufbewahrt werden können. Allerdings kann es je nach Start- bzw. Lande-Szenario zu Abweichungen kommen. Standardmäßig sind die Experimentierbehälter zudem mit anderen Bordeinrichtungen der ISS wie Lesegeräten, Mikroskopen, Gefrierbehältern etc. kompatibel. Bei Vorbereitung, Lagerung und Analyse von Proben kann also ein umfassendes Angebot genutzt werden.

Um was geht es in der Airbus Challenge und was können die Teilnehmer der „Space Moves!“-Konferenz erwarten?

Airbus veranstaltet seine eigene Challenge im INNOspace Masters und sucht nach herausragenden Ideen: wissenschaftliche Experimente, technische Lösungen, Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle. Diese Ideen sollen Raumfahrttechnologie und -daten nutzen, um somit durch neue Erkenntnisse und Technologietransfer einen Beitrag zu unserem Lebensalltag zu leisten.

Die Anwendungsbereiche sind so weitreichend wie das Weltall an sich: Vom autonomen Fahren über Robotik, Erdbeobachtung (selbst aktive Instrumente), 5G-Konnektivität, Internet of Things (IoT), Machine-to-Machine (M2M), Biowissenschaften, Schubdüsen-Tests und Materialforschung bis hin zu vollkommen neuen Technologien und Dienstleistungen. Die Nutzdaten können für institutionelle Einrichtungen, Nichtregierungsorganisationen und Privatinstitute gleichermaßen gehostet werden.

Der Preis für die beste Idee umfasst ein komplettes, maßgeschneidertes Airbus-Förderpaket mit folgenden Komponenten:

  • Zugang zum internationalen Airbus-Expertennetzwerk
  • Einen Platz in der Shortlist für die Startup-Fabrik Airbus BizLab
  • Möglichkeit, von Airbus Ventures zu profitieren
  • Beratung für einen Missionsvorschlag*
  • Entwicklung einer Crowdinvesting-Kampagne für ein Weltraumexperiment**

*mit dem Ziel eines gemeinsamen Antrags auf öffentliche Finanzierung
**mit dem Ziel der Finanzierung eines ISS-Experiments (www.my-experiment-in.space)

Wenn Sie mehr über die erfolgreichste Einreichung der Airbus Challenge erfahren möchten, laden wir Sie ein, an der „Space Moves“ -Konferenz am 5. Juni 2018 im Humboldt Carré in Berlin teilnehmen. Für diese Veranstaltung wird kein Beitrag erhoben.

Befördern Sie Ihr Experiment in den Weltraum – Crowdinvesting macht es möglich

  • Airbus ermöglicht die Ausarbeitung und Umsetzung einer SpaceStarters-Crowdinvesting-Kampagne
  • Mikroinvestoren stellen Geldmittel bereit, und das Experiment fliegt mit der Unterstützung von Airbus und SpaceStarters in den Weltraum

Über den Ideenwettbewerb INNOspace Masters
Der Wettbewerb INNOspace Masters wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) organisiert und ist ein eingebetteter Bestandteil der INNOspace® Initiative. Das AZO Anwendungszentrum GmbH Oberpfaffenhofen, ein internationales Networking- und Branding-Unternehmen für die europäischen Raumfahrtprogramme, führt den Wettbewerb seit 2015 im Auftrag des DLR durch. Partner des Wettbewerbs sind Airbus, OHB und die Business Incubation Centres (BICs) Bavaria und Darmstadt der ESA.