Inhalt dieses Artikels:

Der Weltraum ist ein faszinierendes Forschungslabor. Hier die ersten fünf von zehn Experimenten, die die Menschheit ein Stück schlauer gemacht haben – und das All ein Stück menschlicher.

"Big Bubbles"

Wie die Ideen deutscher Schüler im Weltraum zur Umsetzung fanden.

Der aus Künzelsau in Baden-Württemberg / Deutschland stammende Astronaut Alexander Gerst war vom 28. Mai bis 10. November 2014 als dritter Deutscher im Weltraum. Mit seinem sympathischen Wesen und seinen zeitgemäßen Tweets sorgte er dafür, dass die Deutschen ihre Köpfe wieder vermehrt Richtung All drehten.

Aber der gelernte Geophysiker hatte auch eine spezielle Aufgabe auf der Internationalen Raumstation ISS zu erfüllen: die Gewinneridee des Schülerwettbewerbs „Aktion 42“ in die Tat umzusetzen. Deutschlandweit hatten Schüler Experimente eingereicht, die sich mit einem der 42 auf der Raumstation befindlichen Gegenstände realisieren ließen.

Seifenblasen lassen sich in der Schwerelosigkeit mit einer Nadel durchstechen, ohne zu platzen.

Auf dieser 42er Liste standen u. a. Ketchup und Senf, eine Schere, ein Laptop, Nadeln, Schrauben, Flüssig-Salz und Flüssig-Pfeffer. Sowie Shampoo. Und so kam es, dass Gerst am 20. Juni 2014 das Haarwaschmittel in einen Plastikbeutel füllte, mit einem Strohhalm Flüssigkeit aufnahm und Seifenblasen herstellte. Er sollte der Frage nachgehen, ob Seifenblasen in der Schwerelosigkeit länger halten (Antwort: ja, ohne Erdanziehungskraft sind die Wände der Seifenblasen dicker), ob sie widerstandsfähiger sind (Antwort: ja, sie lassen sich mit einer Nadel durchstechen, ohne zu platzen) und ob sich zwei einzelne Blasen zu einer Großen formen (Antwort: nein).

"Die kosmischen Zwillinge"

Zwei Brüder stehen im Fokus eines einzigartigen Experiments der NASA, das über den Zeitraum von einem Jahr läuft.

Wir schreiben die späten 1960er Jahre. Der Traum der bemannten Raumfahrt wird durch die Apollo-Mission beflügelt. Zwei fünfjährige Brüder flüstern sich in der Dunkelheit ihres Zimmers zu, dass sie eines Tages eine Rakete bauen, um in den Weltraum zu fliegen. Fast forward zum Jahr 2015. Der eine Bruder, Scott Kelly, 51, blickt vom Cover des „Time“-Magazins. Er wird eine Reise antreten, die noch kein Mensch zuvor unternommen hat. Ein ganzes Jahr wird er auf der Internationalen Raumstation ISS verbringen, so lange war noch kein Astronaut vor ihm am Stück im All.

Auf der Erde wird unterdessen Mark Kelly, der sechs Minuten ältere der eineiigen Zwillinge, den gleichen Tests unterzogen wie sein Bruder im Weltraum. Mark Kelly war selbst Astronaut und kann auf vier Missionen im Weltraum zurückblicken. Keine davon war jedoch nur annähernd so lang wie jene, zu der sein Bruder aufgebrochen ist – gemeinsam mit dem russischen Kosmonauten Michail Kornijenko, der sich ebenfalls seit dem 28. März 2015 auf der ISS befindet.

Mit diesem einmaligen Experiment will die NASA die Folgen eines ausgedehnten Aufenthalts im Weltraum für den menschlichen Organismus erforschen. Wie ist die Auswirkung auf Herz und andere Organe, auf Muskeln oder Gehirn? Was lässt sich im Vergleich mit einem Pendant auf der Erde feststellen? Die Kelly-Zwillinge mit ihrem genetisch identischen Erbgut stellen eine einzigartige Option für solche Forschungen dar. Und liefern möglicherweise wertvolle Daten für einen bemannten Flug zum Mars. Für künftige Astronauten, die heute in ihrem Zimmer von den Sternen träumen.

"Ein Tropfen heller Freude"

Tanzende Wassertropfen – und ein Weltraumstaubsauger wird zu einem orbitalen Didgeridoo.

Das bestimmende Element auf einer Raumstation ist die Abwesenheit der Gravitation. Das sorgt nicht nur für durch den Raum schwebende Menschen und Gegenstände, sondern hat auch Auswirkungen auf andere Stoffe und Elemente. Wasser beispielsweise. Es manifestiert sich in der Schwerelosigkeit nicht in seiner flüssigen Form, wie wir es von der Erde kennen, sondern wabert in Form von Blasen und Kügelchen durch den Raum. Als Bild stelle man sich einen Goldfisch in einer schwebenden Wasserblase vor. Das hat es schon gegeben.

Es braucht auch nicht mehr als einen Tropfen Wasser und einen Lautsprecher, der an einen USB-Port angeschlossen werden kann, um für erstaunliche Bilder zu sorgen. Der Wassertropfen mit einem Durchmesser von zwei bis drei Zentimetern wird auf der Öffnung der Lautsprechermembran platziert. Ein wenig sieht das aus, als würde man ein kleines Glasdach über die Membran stülpen. Schon bei niedrigen Frequenzen von 20 bis 30 Hertz kommt jedoch Leben in den Wassertropfen. Schwingungen erschüttern ihn, und seine Transparenz sorgt für erstaunliche Bilder. Bei niedriger Frequenz sieht der Tropfen aus, als würden Wellen über seine Oberfläche laufen, bei höherer Frequenz verändert er sich in einen Wackelpudding auf einer Straße voller Schlaglöcher. Er feuert Tröpfchen wie kleine Geschosse ab. In Zeitlupe erinnert das an „Meerestiere, denen Tentakel wachsen“, wie es Dr. Don Pettit formuliert. Der Physiker legt noch einen drauf und zeigt, wie er Tropfen mit einem selbst gemachten Didgeridoo zum Schwingen bringt – hergestellt aus einem Schlauch des ISS-Staubsaugers.

"Der Duft des Weltalls"

Man kann nicht alle Menschen in den Weltraum bringen, aber den Weltraum ein Stück weit zu den Menschen. Das vielleicht romantischste Experiment im All.

Als die Mission STS-95 am 29. Oktober 1998 vom Kennedy Space Center in den Himmel von Florida abhebt, gibt es einiges an Bord, das es so zuvor noch nicht gegeben hat. Zum einen ist mit Senator John H. Glenn Jr. der mit 77 Jahren älteste Mensch mit von der Partie, der jemals in den Weltraum geflogen ist. Mit dem damals 35-jährigen Pedro Duque erkundet erstmals ein Spanier das All. Und dann ist da noch etwas wesentlich Kleineres, das Weltraumluft schnuppert: eine Rose.

Sie wurde von der International Flavors & Fragrances Inc. (IFF) in Zusammenarbeit mit dem Wisconsin Center for Space Automation and Robotics (WCSAR) gezüchtet, einem Ableger der NASA, dessen Aufgabe es ist, Firmen bei der Entwicklung von Produkten im Weltraum zu unterstützen. IFF ist einer der weltweit größten Produzenten von Duft- und Aromastoffen und stellte sich die Frage: Bieten Blüten, die der Schwerelosigkeit des Weltraums ausgesetzt sind, etwas Neues und Exotisches?

Der IFF-Wissenschaftler Braja Mookherjee entwickelte die Blüte „Overnight Scentsation“. Kleiner als eine herkömmliche Pflanze, um in der eigens für den Weltraum hergestellten Gewächskammer ASTROCULTURE™ zu gedeihen, produzierte sie tatsächlich ein anderes Extrakt als ihre irdischen Pendants. Außerdem entwickelte sie neue Samen, von denen man behaupten kann: Sie sind nicht von dieser Welt. Der japanische Konzern Shiseido verarbeitete die Weltraumrose in seinem Parfum „Zen“, einem 1964 aufgelegten Klassiker, dem er mit der Weltraumrose neues Leben einhauchte.

"Shoot the Planets!"

Ein Jo-Jo-Spieler im Weltraum – oder, die unerträgliche Leichtigkeit des Spins.

Beim Sport geht es auch darum, Grenzen neu zu definieren. Es geht darum, etwas zu schaffen, was noch keinem Athleten zuvor gelungen ist. Sei es eine nie erreichte Höhe, eine nie erzielte Weite oder ein nie zuvor gezeigter Trick. Ziel ist es, Neuland zu betreten. Wer diese Hürde nimmt, darf auch einen Trick so nennen, wie er oder sie will. Man muss aber nicht zwingend einen neuen Trick erfinden. Man kann auch auf andere Weise Neuland betreten – indem man im wahrsten Sinne des Wortes einfach den Raum dorthin verschiebt.

Wie kaum einem Zweiten gelang es dem Astronauten und Physiker Dr. Don Pettit, den Alltag auf einer Raumstation in eine unterhaltsame Unterrichtsstunde zu verwandeln. Hier demonstriert er, wie lässig der Umgang mit einem Jo-Jo in der Schwerelosigkeit aussehen kann. Mit seinem aufgefädelten Spielzeug kombiniert er Loop- und Schnurtricks, als würde man im All den ganzen Tag nichts anderes machen. Und da noch niemand Tricks im Weltall vollführt hat, ist es ihm vorbehalten, sie zu nennen, wie er will. „Orbit Earth“, „Orbit Moon“ oder „Shoot the Planets“ sind die Ergebnisse.

Nicht jeder Trick, der auf der Erde funktioniert, lässt sich jedoch eins zu eins ins All übertragen. Das Jo-Jo springt aufgrund der Schwerelosigkeit vom Seil ab und rollt sich nicht auf. Deswegen nennt er den gemeinhin als „Man on the Flying Trapeze“ genannten Trick einfach „Tether Assist“, in Anlehnung an eine Technik, die auf der ISS für Satelliten verwendet wird. So einfach geht Neuland.

#MissionToTheMoon

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