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Internationale Raumstation ISS
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Expose-R - SPORES und R3D-E: Organismen als Überlebenskünstler (abgeschlossen)

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  • Expose%2dR%2dAnlage mit verschiedenen Organismen

    Expose-R-Anlage mit verschiedenen Organismen

    Die verschiedenen Organismen wurden auf der Erde vor dem Start entweder isoliert, in beziehungsweise unter Meteoritenmaterial eingebettet, simuliertem Marsboden in Einzelschicht oder in mehreren Lagen übereinander in die Anlage Expose-R eingebracht.

  • Organismen unter Weltraumbedingungen

    Organismen unter Weltraumbedingungen

    In der Expose-R-Anlage werden Organismen den harten Bedingungen des Weltraums ausgesetzt.

  • Expose%2dR im russischen Modul der ISS

    Expose-R im russischen Modul der ISS

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    Expose-R am russischen Swesda-Modul

    Die Anlage Expose-R blieb von November 2008 bis März 2011 in der URM-D-Plattform des russischen Swesda-Moduls.

Hintergrund und wissenschaftliche Ziele:

Können Bakterien oder Pflanzensamen unter Weltraumbedingungen überleben und wenn ja, wie lange? Könnte das Leben auf anderen Himmelskörpern entstanden und dann zur Erde transportiert worden sein (Panspermie-Hypothese)? Dies sind einige Fragen, denen die astrobiologische Forschung nachgeht. Im Rahmen des Projekts Expose-R wurden auf dem russischen Modul der Internationalen Raumstation ISS insgesamt acht wissenschaftliche Experimente durchgeführt, um diese Fragen zu beantworten. Sechs davon kommen vom internationalen Response of Organisms to Space Environment (ROSE)-Konsortium, das vom DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin koordiniert wird.

Im Experiment SPORES, das von Frau Prof. Dr. Gerda Horneck geleitet wurde, ging es vor allem um die Überlebensfähigkeit von Organismen wie Bakteriensporen (Bacillus subtilis) sowie Pilz- und Farnsporen. Diese Organismen wurden den Weltraumbedingungen (Vakuum, extremen Temperaturen und ultravioletter (UV)-Strahlung) entweder einzeln oder in verschiedenen Kombinationen - ungeschützt oder durch Meteoritenmaterial geschützt - ausgesetzt. Die Ergebnisse sollten Aufschluss darüber geben, ob Meteoritenmaterial Sporen ausreichend Schutz bieten könnte, um einen langfristigen Aufenthalt im Weltraum zu überleben.

In dem ROSE 3 begleitenden Experiment R3D-E der Universität Erlangen wurden die UV-Strahlung sowie die ionisierende Strahlung gemessen, denen die Organismen bei ihrem Aufenthalt im Weltraum ausgesetzt waren. Passive Detektoren des ROSE-3-Experiments DOSIS wurden unter den Probenträgern in Expose-R eingebaut, um die aufsummierte Dosis der ionisierenden Strahlung zu messen.

Experimentbeschreibung:

Die verschiedenen Organismen wurden auf der Erde vor dem Start entweder isoliert, in beziehungsweise unter Meteoritenmaterial eingebettet, simuliertem Marsboden in Einzelschicht oder in mehreren Lagen übereinander in die Anlage Expose-R eingebracht. Durch den Einsatz von verschiedenen Filtern konnte die Stärke und der Wellenlängenbereich der Strahlung, die auf das biologische Material einwirkte, variiert werden. Die Proben wurden sowohl in Vakuum als auch in Argongas-Atmosphäre bei Normaldruck, mit einer UV-exponierten Lage und der entsprechenden darunterliegenden Dunkellage in die Probenbehälter gefüllt.

Status:

Die Anlage Expose-R wurde am 26. November 2008 mit Progress 31P zur ISS gebracht und dort mit einem Außenbordeinsatz am 10. März 2009 auf der URM-D Plattform an der Außenseite des russischen ISS-Moduls erfolgreich installiert. Damit begannen die Experimente, die bis zum Januar 2011 liefen. Am 21. Januar 2011 wurde die gesamte Expose-R Einheit in die ISS geholt, die Probeneinsätze - die sogenannten Trays - ausgebaut und dann mit dem Shuttle STS-133 am 9. März 2011 wieder zur Erde zurückgebracht. Die Proben und Dosimeter wurden ebenfalls herausgenommen und zur Untersuchung an die Experimentatoren zurückgegeben.

Ergebnisse:

Bei der Auswertung ergab sich für die Sporen von Bacillus subtilis, die vor der extraterrestrischen Strahlung geschützt waren, eine Überlebensrate von circa 50 Prozent. Die Sporen, die jedoch der UV-Strahlung ausgesetzt waren, zeigten als Einzelschicht kein und in mehreren Schichten ein nur sehr geringes Überleben. Bei den Pilzsporen überstanden circa 30 Prozent der Dunkelproben die Zeit im Weltraum. Generell hatten die Mikroorganismen, die mit Meteoritenmaterial überdeckt waren, ein um ein bis zwei Größenordnungen höheres Überlebenspotenzial als solche, die den Weltraumbedingungen ungeschützt ausgesetzt waren.

Perspektiven für Forschung und Anwendung:

Nach fast zwei Jahren im Weltraum wurde die Überlebensfähigkeit und Schädigung der unterschiedlichen Sporen mit Hilfe spezieller biologischer und biochemischer Tests untersucht. Die Ergebnisse tragen zum grundsätzlichen Verständnis der Chancen und Grenzen eines interplanetaren Transfers von Sporen, zum Beispiel eingebettet in Meteoritenmaterial, bei. Generell stehen die Fragen nach Ursprung, der Evolution und der Verteilung von Leben im Universum im Mittelpunkt dieser Forschung.

Start: 26. November 2008 / Progress 31P
ISS-Zeitraum November 2008 bis März 2011
Unterbringung URM-D am Swesda-Modul
Experimentator Prof. Dr. Gerda Horneck; Prof. Dr. Donat-Peter Häder
Einrichtung DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, Köln; Universität Erlangen
Bereich Astrobiologie
Partner ESA; IBMP Moskau; nationale und internationale Forschungsinstitute

 

Zuletzt geändert am:
02.07.2014 15:41:36 Uhr