Columbus ist ein Mehrzwecklabor für multidisziplinäre Forschung unter Weltraumbedingungen in Materialwissenschaften, Lebenswissenschaften und Grundlagenphysik sowie für die Erprobung neuer Technologien. Neben Forschungseinrichtungen steht das Labor auch industriellen Anwendern für deren Forschung und Entwicklungsarbeiten zur Verfügung. Das Modul ist der wissenschaftliche Hauptarbeitsplatz der europäischen Astronauten.
Europas Labormodul für die ISS Start: 7. Februar 2008
Außerhalb des druckbeaufschlagten Labors bieten externe Plattformen Möglichkeiten für Experimente mit voller Exposition zum Weltraum und zur Beobachtung der Erde. Der operationelle Betrieb von Columbus wird vom europäischen Columbus-Kontrollzentrum innerhalb des Deutschen Raumfahrtkontrollzentrums des DLR in Oberpfaffenhofen bei München geleitet. Anfang Februar 2008 wurde das Columbus-Modul mit dem US-Space Shuttle Atlantis zur ISS gebracht. Dort wurde es mit Hilfe eines Roboterarms und unter Mitwirkung des deutschen ESA-Astronauten Hans Schlegel am Knotenelement-2 (Harmony) installiert.
Mit einer Länge von 6,9 Meter und einem Durchmesser 4,5 Metern bietet das Modul Raum für fünf System-Racks sowie zehn wissenschaftliche Nutzlasteinrichtungen für verschiedene Disziplinen. Die Systeme des Labors sind für eine Lebensdauer von mindestens fünfzehn Jahren ausgelegt. Zurzeit sind die folgenden wissenschaftlichen Einrichtungen installiert:
European Drawer Rack (EDR): Materialforschung mit dem Electro Magnetic Levitator (EML) und das Astrophysikexperiment MagVector
Biolab: Untersuchung von Mikroorganismen, Zellen, Pflanzen und kleinen wirbellosen Tieren
European Physiology Modul (EPM): Humanphysiologie, unter anderem mit dem deutsch/französischen CARDIOLAB zur Kreislaufforschung sowie Unterbringung des Plasmaphysikexperiments PK-4
Fluid Science Lab (FSL): Fluidphysik, teilweise Materialforschung (Untersuchung der Dynamik von flüssigen Medien)
Muscle Atrophy Research & Exercise System (MARES): Humanphysiologie zur Untersuchung der Auswirkungen des Raumflugs auf den Knochen- und Muskelapparat der Astronauten
*EXPRESS Rack 3: Unterbringung verschiedener kleiner Experimente sowie des European Modular Cultivation System (EMCS), einem Inkubator und Zentrifuge für biologische Experimente
*Human Research Facility 1 (HRF-1): Humanphysiologie zur Untersuchung der Auswirkungen von Langzeitraumflügen auf Menschen
*Human Research Favility 2 (HRF-2): Humanphysiologie zur Untersuchung der Auswirkungen von Langzeitraumflügen auf Menschen
Die vier externen Aufnahmestrukturen für Experimente umfassen jeweils einen Nutzraum von 1,5 Kubikmetern. Externe Nutzlasten auf Columbus sind derzeit:
SOLAR: Sensoren zur Beobachtung der Sonnenaktivität
*ISS-RapidScat: Instrument zur Ermittlung von Windrichtung und -stärke über Ozeanen
*High Definition Earth Viewing (HDEV): vier HD-Videokameras zur Erdbeobachtung und Technologieerprobung, werden vom deutschen Columbus Eye-Projekt für Bildungszwecke benutzt
(* = Einrichtung wird von NASA betrieben.)
Innenansicht des Columbus-Moduls
Grafische Darstellung des Columbus-Labors nach Andocken an der ISS.
Hohe Beteiligung deutscher Firmen an der Entwicklung des Weltraumlabors
Als Hauptauftragnehmer der ESA für das Columbus-Raumsegment führte EADS Bremen (heute Airbus Defence & Space) ein Konsortium von 41 Unternehmen aus 14 Ländern an, welches für die Entwicklung, Fertigung und Tests verantwortlich war. Deutsche Firmen waren mit insgesamt zirka 40 Prozent an der Entwicklung beteiligt.
