Donnerstag, 21. Februar 2013
Auf dem Programm: "Weltraumspaziergänge" in die Umgebung
Volker Maiwald, Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), ist Teil der Crew 125 der Mars Desert Research Station in Utah. Zum wissenschaftlichen Programm gehören auch Ausflüge in einer Art Raumanzug auf das Außengelände, bei denen biologische und geologische Experimente durchgeführt werden.
Quelle: Mars Society.
Mars Desert Research Station in Utah
In der zweistöckigen Mars Desert Research Station der Mars Society ist die obere Etage dem Wohnen, Kochen und Essen vorbehalten, in der unteren Etage sind die Laborarbeitsplätze und die Schleuse für den Spaziergang auf dem "Mars". Zur Station gehören auch ein Observatorium und ein Gewächshaus.
DLR-Wissenschaftler Volker Maiwald
Volker Maiwald arbeitet am Institut für Raumfahrtsysteme des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Bremen. In der Abteilung Systemanalyse Raumfahrtsegment beschäftigt er sich mit mit Machbarkeit, Kosten und Nutzen von Raumfahrtsystemen und –konzepten der Zukunft, berechnet Flugbahnen und plant Habitate für isolierte oder harsche Umgebungen.
Quelle: DLR (CC-BY 3.0).
DLR-Wissenschaftler Volker Maiwald ist Crewmitglied der Mars Desert Research Station Utah
Der Mars liegt im amerikanischen Bundesstaat Utah, ganz in der Nähe von Hanksville. So soll es sich zumindest für Volker Maiwald anfühlen, wenn er am 23. Februar 2013 für zwei Wochen in die Mars Desert Research Station einzieht. Normalerweise beschäftigt sich der Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) am Institut für Raumfahrtsysteme in Bremen mit Machbarkeit, Kosten und Nutzen von Raumfahrtsystemen und -konzepten der Zukunft, berechnet Flugbahnen und plant Habitate für isolierte oder harsche Umgebungen. Als Mitglied der Crew 125 wird er nun selbst erfahren, wie ein Team aus sechs Mitgliedern auf dem Mars leben würde.
"Der Mars ist in Reichweite", wirbt die Mars Society auf der Homepage der Marsstation. Der Zusammenschluss von Mars-Begeisterten betreibt die Forschungsstation in der Wüste von Utah und stellt den Betrieb für die wechselnden Besatzungen sicher. Die neue Heimat auf dem Mars ist denkbar klein: Gerade einmal zehn Meter Durchmesser hat die "Büchse", in der sich die sechs Astronauten aufhalten werden. "Die Zimmer bestehen nur aus einem sehr schmalen Bett, einem kleinen Klapptisch und einem halben Meter Platz davor - alles also sehr spartanisch", sagt Volker Maiwald. Aber auch eine Station auf dem Mars würde den Bewohnern kaum mehr Platz bieten. In dem zweistöckigen Marshabitat ist die obere Etage dem Wohnen, Kochen und Essen vorbehalten, in der unteren Etage sind die Laborarbeitsplätze und die Schleuse für den Spaziergang auf dem "Mars". Zur Station gehören auch ein Observatorium und ein Gewächshaus.
Forschung im Gewächshaus
Eben dieses Gewächshaus hat es Volker Maiwald besonders angetan. "Für tatsächliche Missionen auf anderen Planeten oder Leben und Arbeiten in abgelegenen Gegenden wie der Antarktis ist ein Gewächshaus sehr wichtig." Der Wissenschaftler will sich deshalb unter anderem ein Bild davon machen, wie effektiv die Ernten im Mars-Greenhouse sind und ob die bisherigen Konzepte des DLR auch der Realität standhalten würden. Zurzeit forscht Volker Maiwald gemeinsam mit Daniel Schubert und Dominik Quantius in der Abteilung Systemanalyse Raumsegment an verschiedenen Möglichkeiten von geschlossenen Lebenserhaltungssystemen, bei denen - isoliert von Einflüssen der Außenwelt - zum Beispiel Pflanzen wachsen und geerntet werden können. Wo könnte in dem künstlichen Mars-Habitat ein so genannter Micro-Harvester des DLR stehen, in dem Salat, Kräuter oder Tomaten möglichst schnell gezüchtet werden können? Wie wird das Gewächshaus der Mars Desert Research Station genutzt? Der Ingenieur für Luft- und Raumfahrttechnik hofft auf praktisches Wissen, das er von seinem Zwei-Wochen-Aufenthalt mitbringen wird. "Wir werden Wissen für zukünftige Marsmissionen sammeln, aber auch für Anwendungen auf der Erde", sagt er.
Ausflüge auf den "Roten Planeten"
Im Team selbst wird Volker Maiwald als stellvertretender Kommandant die Crew unterstützen und sich als Habitat-Ingenieur um die gesamte Technik der Mars-Station kümmern. "Ich bin zum Beispiel für die Überwachung der Energie- und der Wasserversorgung und auch für die Kommunikationswege zur Außenwelt verantwortlich." Täglich wird er ein Protokoll an die "Bodenkontrolle" schicken, um über den aktuellen Status zu berichten. Zum wissenschaftlichen Programm der Crew 125 werden aber auch Ausflüge in einer Art Raumanzug auf das Außengelände gehören, bei denen biologische und geologische Experimente durchgeführt werden. Eine Webkamera im Inneren der Station wird rund um die Uhr mit Fotoaufnahmen dokumentieren, wie die internationalen Crewmitglieder aus Deutschland, Japan, den Niederlanden, Ungarn und Kanada im Team auf dem Roten Planeten leben und arbeiten. Am 9. März 2013 wird der DLR-Wissenschaftler dann wieder vom "Mars" zur Erde zurückkehren und das Habitat in der Wüste verlassen. "Es gibt nicht viele Orte auf der Erde, an denen man so eine Erfahrungen machen kann", ist sich Maiwald sicher.
Zuletzt geändert am:28.02.2013 10:38:35 Uhr
21.02.2013 20:02 - von H.Schmidt
Hallo an alle Leser,mich würde interessieren, ob Regen nachgestellt wird. Im Gewächshaus geht das ja, aber wie soll das auf der ISS nachgestellt werden. Es gibt mittel gegen Milben. Jedoch frage ich mich wie Regen simuliert wird. Gruß H.S.
22.02.2013 11:02 - von Rudolf Arnold
Ich finde das Experiment äußerst interessant. Ich bin seh gespannt, in welchem Maße die Gemüseproduktion funktioniert. Wie werden die nötigen Tageslicht- bzw. UV-Lampen gespeist? Über Solarenergie? Wäre sie auf dem Mars ausreichend? In wie weit ist die Photosynthese für die Atemluft in der Station erelvant? Ich freue mich, dass es auch ne Webcam geben wird.Viel Erfolg wünschtRudolf Arnold (Ulm)
22.02.2013 16:02 - von Stefan
Wie funktionieren die praktischen Dinge des Lebens in der Simulation? Ich denke da nur an die tägliche Körperpflege und Kleidung. Letztere nutzt sich ja auch ab. Zwei Wochen in der selben Unterhose mag ja grenzwertig sein, aber wie wird es für eine Mission, die monatelang dauert, geplant?
28.02.2013 06:02 - von Volker Maiwald
Regen wird bei uns nur in Form einer Gießkanne nachgestellt ;-). Ebenso wie auf dem Mars ist bei uns Niederschlag sehr selten. Wasser würde auf dem Mars - auch deswegen sucht man so eifrig danach - vor Ort gewonnen werden, ein Transport würde sicherlich zu aufwendig werden (gleiches gilt für den Mond). Ergänzend würde es natürlich auch recycled werden. Der Strom in unserer STation wird über einen einfachen Generator gespeist, der ist zuverlässig und preiswert. Auf dem Mars würden Solarzellen sicherlich gute Dienste leisten (so wie bei den vergangenen Rovermissionen), aber auch Alternativen wären sicherlich denkbar. Ein MArshabitat sollte über einen geschlossenen Zyklus verfügen, d.h. idealerweise dringt nichts nach draußen und kann receycled werde, d.h. selbstverständlich ist die Photosynthese ein essentieller Bestandteil des "Systems". Dadurch ließe sich z.B. Kohlendioxid wieder in Atemluft umwandeln (sprich Sauerstoff vom Kohlenstoff trennen).Die Hygiene wird natürlich eingeschränkt. In der Wüste und auf dem Mars noch mehr, ist Wasser rar, also wir des sehr sparsam eingesetzt. Aber gerade Kleidung müssen ja auch Astronauten auf der ISS tragen, d.h. das ist kein neues Problem. Im speziellen Fall bei uns, haben wir alle drei Tage die Gelegenheit für zwei Minuten zu duschen. Glücklicherweise ist das Klima sehr trocken, so dass man nicht viel schwitzt. Wäsche waschen können wir allerdings gerade wegen des geringen Wassers nicht. Für eine Langzeitmission von z.B. zwei Jahren auf dem Mars, könnte man sich auch überlegen recyclebare Kleidung zu verwenden, die z.B: kompostierbar ist und erneuert wird, sobald sie abgenutzt ist.
15.03.2013 14:03 - von Dr. L. Köhler
Hallo!Vielleicht könnten Sie in Ergänzung zu den Infos aus dem Text noch kurz auf folgende Fragen eingehen:Was genau hat eine Wüste mit 35°C mit den Bedingungen auf dem Mars (-55°C) zu tun?Wieso muss man für die Erprobung von Gewächshaustechnik nach Utah fahren?Was sind die Fragestellungen, die mit diesem Projekt verbunden sind? Und in wiefern lassen die sich in der Wüste besser beantworten als daheim im Labor oder auf dem Außengelände des DLR?Über antworten wäre ich hocherfreut!
18.03.2013 10:03 - von Volker Maiwald
@Dr. Köhler:Die Temperatur, bzw. Atmosphäre selbst (Höhe ca. 1500 m), ist natürlich keine exakte Kopie des Mars. Während meines Aufenthalts in der MDRS schwankten die Temperaturen täglich zwischen -10°C und ca. 15°C, nachts war es in der Regel unter dem Gefrierpunkt. Aus gutem Grund wird die Feldsaison in der Wüste von Utah auf den Winter begrenzt, andernfalls wären die warmen Bedingungen nicht zu beherrschen. Der Standort für die Station ergibt sich dadurch, dass - anders als z.B. bei Mars 500 - die Wissenschaft im Vordergrund steht. Die "Heimat" der MDRS ist geologisch sehr interessant und wird sehr interessiert erforscht, außerdem ist es eine der Regionen, die geologisch dem Mars am ähnlichsten ist. Man hofft weiter, dass die Mikrobiologie Aufschluss über einstiges Leben auf dem Mars liefern kann, bzw. z.B. Methoden zum Aufspüren dieses Lebens in der Wüste getestet und auf dem Mars später angewandt werden kann (wir haben dazu zwei verschiedene Experimente gemacht). Anders als also bei Mars 500 werden nicht nur simulierte, sondern echte Experimente durchgeführt, um dies zu ermöglichen, liegt die MDRS in der Wüste von Utah. Ähnlich wie der Mars ist die Umgebung in Utah auch sehr trocken (was man auch wirklich spürt).Die Gewächshaustechnik an der die Abteilung Systemanalyse Raumsegment im Rahmen des Projekts Eden arbeitet, wird natürlich auch im Labor getestet und entwickelt. Ziel ist es extreme Umgebungen mit Gewächshäusern auszustatten, z.B. eine Mars-, eine Mond- oder eine artische Station. Dies lässt sich nur bis zu einem gewissen Grad im Labor oder auf "Außengelände" nachstellen. Eine Loslösung von Umgebung, Ökosystem und auch der Interaktion der Crew liefert nur begrenzt Antworten. Bestimmte Erfahrungen lassen sich nur im möglichst realistischem Zusammenspiel dieser Komponenten sammeln und dann als Lessons Learnt umsetzen. Genauso wie man von einem Auto erwartet, dass es Testfahrten hinter sich bringt, bevor es tatsächlich eingesetzt wird, muss Technik für Habitate auch in einem echten Habitat getestet werden, bevor man sicher sein kann, dass sie funktioniert, wie erwartet.Die Fragestellungen sind vielfältig und betreffen einmal die Interaktion mit der Crew als auch technische Aspekte im Bereich des geschlossenen Zyklus. In der Wüste, wie auch auf dem Mars, muss sehr ressourcensparend vorgegangen werden, d.h. idealerweise arbeitet man aussschließlich mit vorhandenen Ressourcen und recycled diese, inklusive des Wassers. Das ist ein komplexer Vorgang, erst recht in Verbindung mit einem Lebenserhaltungssystem.