Alexander Gerst: Kommandant mit Hang zum Experiment

Wenn alles planmäßig verläuft, dann startet Alexander Gerst am 6. Juni in Baikonur an Bord der Sojus MS-09 zu seiner zweiten Reise zur Internationalen Raumstation ISS – diesmal nicht nur als Nutzlastexperte, sondern auch als Kommandant. Gerst ist der erste Deutsche in dieser Position und nach dem Belgier Frank de Winne, der Ende 2009 ISS-Kommandant war, der zweite Westeuropäer.

Die neue Mission horizons steht unter dem Motto „Wissen für Morgen“ und bringt wieder zahlreiche Experimente von der Erde in die Schwerelosigkeit. Insgesamt wird Gerst an 67 europäischen Experimenten arbeiten, von denen 41 aus Deutschland stammen. Das Themenspektrum ist breit gefächert und reicht von biologischen Fragestellungen und medizinischen Experimenten über physikalische und materialwissenschaftliche Versuche bis zum Test eines Astronautenassistenten mit Künstlicher Intelligenz.

Mit dem Soft Matter Dynamics/CompGran-Experiment soll Gerst das Verhalten von Granulaten in Schwerelosigkeit erforschen. Hier erhofft man sich Erkenntnisse, um industrielle Prozesse auf der Erde zu verbessern. Das Verhalten von komplexen dreidimensionalen Plasmen ist Gegenstand des Experiments PK-4, das der deutsche Astronaut bei seiner ersten Mission „Blue Dot“ im europäischen Columbus-Labor der ISS installiert hat. Neu an Bord ist das „Cold Atoms Lab“ der NASA, das Langzeitversuche zu ultrakalten Atomen in Schwerelosigkeit bei einer extrem niedrigen Temperatur von nur zehn Milliardstel Kelvin ermöglichen soll. Damit befindet sich auf der ISS der kälteste Punkt im Universum.

Als besonderer Clou kommen mit separater Weltraumfracht auch drei Experimente von Studierenden der Universitäten Frankfurt, Stuttgart und Duisburg-Essen an Bord der ISS, um dort von Alexander Gerst betreut zu werden. Die drei Teams haben den Überflieger-Wettbewerb gewonnen, den die Deutsche Physikalische Gesellschaft zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ausgeschrieben hat.

Das Experiment EXCISS (Experimental Chondrule Formation at the ISS) des Studententeams der Universität Frankfurt am Main soll die Entstehung von so genannten Chondren untersuchen. Das sind kleine mineralische Klumpen, die Grundsteine sind für spezielle Meteoriten. Die Ergebnisse des Experiments sollen helfen, die Prozesse der Planetenentstehung besser zu verstehen.

Auch das Experiment ARISE der Studierenden der Universität Duisburg-Essen geht der Frage der Planetenentstehung nach. Hier wird untersucht, welche Rolle elektrische Aufladungen bei der Geburt von Himmelskörpern spielen.

Das Experiment PAPELL (Pump Application using Pulsed Electromagnets for Liquid reLocation) der Universität Stuttgart untersucht dagegen eine neuartige Pumpentechnologie, die zum Beispiel für die Treibstoffversorgung auf Raumfahrtmissionen zum Einsatz kommen könnte. Die Pumpe kommt ohne mechanische Bauteile aus und ist daher weniger fehleranfällig und deutlich leiser.

Ausführliche Hintergründe zu den drei Experimenten und der aufreibende Weg zur Tauglichkeit für die ISS finden sich im Artikel „Im NanoRack zur ISS“ in der Juni-Ausgabe des Physik Journals.

Für Schülerinnen und Schüler bietet das Arbeitsheft „Mit Astronauten ins Weltall“ Gelegenheit, auf der Erde das Leben und Arbeiten an Bord der ISS nachvollziehen: vom Start über das Andockmanöver an die Raumstation bis zur Zeit an Bord der ISS und der Rückkehr zur Erde. Für Lehrerinnen und Lehrer bietet das über 100 Seiten starke Arbeitsheft umfangreiche Hintergrundinformationen, Anleitungen zur Durchführung von Versuchen sowie viele praktische Tipps für den Unterricht.

Es wurde von der Deutschen Physikalischen Gesellschaft zusammen mit dem DLR sowie dem Klett MINT Verlag und der Stiftung Jugend forscht e. V. erstellt und richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Klassen 3 bis 6. „Die Verbindung des Schulheftes mit dem Raumflug von Alexander Gerst bringt seine Weltraum-Experimente abwechslungsreich in den Schulalltag und bietet so einen direkten Zugang zu aktueller Forschung", sagt Dieter Meschede, Präsident der Deutschen Physikalischen Gesellschaft.

DPG / DLR / Alexander Pawlak

Weitere Infos

• Homepage von Alexander Gerst mit Links zu seinem Missionsblog
• Mit Astronauten ins Weltall – Lehrmaterialien und Mitmach-Experimente (DPG)
• M. Pfalz, Im NanoRack zur ISS, Physik Journal, Juni 2018, S. 30
• Cold Atom Lab der NASA

Verwandte Beiträge

• M. Pfalz, „Gebt eurem Traum eine Chance!“ – Interview mit dem Alexander Gerst. Physik Journal, November 2017, S. 28
• A. Gerst und L. Abromeit, 166 Tage im All, Frederking & Thaler, München 2017 (Rezension)
• A. Pawlak, Schwerelose Horizonterweiterung, Physik Journal, Juli 2017, S. 10
• K. Sonnabend, Experimente im Orbit (Physik Journal Nachrichten, 10. Mai 2017)
• A. Pawlak, Plasmen, Schmelzen, Seifenblasen (Physik Journal Nachrichten, 18. Juni 2014)