Thema Astronauten: eure Fragen, unsere Antworten

Heidemarie M. Stefanyshyn-Piper, amerikanische Astronautin, winkt in die Kamera. Bild: NASA
Heidemarie M. Stefanyshyn-Piper, amerikanische Astronautin, winkt in die Kamera. Bild: NASA

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Benutzen Astronauten einen Fallschirm, wenn sie zur Erde zurückkehren? Wurde schon ein Planet entdeckt, auf dem irgendwann Menschen leben können? Und was würde eigentlich passieren, wenn man ohne Raumanzug in das Weltall gehen würde? – Das sind einige der spannenden Fragen, die ihr zum Thema Astronauten wissen wolltet. Noch mehr Fragen und die entsprechenden Antworten gibt es jetzt hier.

Frage:
Yannick fragt: Wie verläuft der Start in einer Rakete?

Antwort:
Mit dem Zünden der Triebwerke beginnt der Aufstieg ins All. Diese Phase bis zum Einschwenken in die Umlaufbahn dauert nur acht Minuten. Die Astronauten werden dabei durch die Beschleunigung in die Sitze gepresst – mit etwa dem Dreifachen ihres normalen Gewichts. Dabei rüttelt und schüttelt es die Crew schon etwas durch – denn die Vibrationen der Rakete sind deutlich spürbar. Im Orbit angekommen werden die Triebwerke ausgestellt – und von einer Sekunde zur anderen setzt Schwerelosigkeit ein. Man darf jetzt den Helm abnehmen und die Handschuhe ausziehen – und schon muss man darauf achten, dass nicht etwas davonschwebt. Übrigens: Auf „Youtube“ gibt es einige Filme, bei denen man fast die ganze Phase eines Shuttle-Starts ansehen kann, wobei die Kamera Innenaufnahmen vom Cockpit zeigt – zum Beispiel hier.

Frage:
Marco fragt: Wäre es technisch möglich, in einem Raumschiff Schwerkraft zu erzeugen? Dann könnten sich die Astronauten wie auf der Erde bewegen.

Eine riesige Raumstation, die sich um sich selbst dreht und so Schwerkraft erzeugt. Diese futuristische Zeichnung stammt aus den Archiven der NASA. Bild: NASA
Eine riesige Raumstation, die sich um sich selbst dreht und so Schwerkraft erzeugt. Diese futuristische Zeichnung stammt aus den Archiven der NASA. Bild: NASA

Antwort:
Theoretisch möglich wäre das schon – und es hat auch schon einige Überlegungen zu künstlicher Schwerkraft gegeben. Man müsste ein Raumschiff nur wie eine sehr große „Tonne“ bauen, die sich andauernd dreht. Dann wird – wie in der Trommel einer Waschmaschine beim Schleudergang – alles nach außen gedrückt. Natürlich nicht zu stark … Damit sich das dann für die Crew so anfühlt wie die Schwerkraft der Erde, müsste die Raumstation aber sehr groß sein. Und deshalb sieht man so etwas bisher nur in Science-Fiction-Filmen – denn der Aufwand wäre enorm.

Ganz im Kleinen gibt es aber so etwas übrigens schon: Die Rede ist von sogenannten Zentrifugen, die man auch an Bord der Internationalen Raumstation ISS findet. Die sind sogar noch kleiner als Waschmaschinen – und sie drehen sich auch nicht ganz so schnell. Darin erzeugt man zum Beispiel für Experimente mit Pflanzen oder auch Einzellern – kleinsten Lebewesen – künstliche Schwerkraft. Und zwar ganz langsam und allmählich steigernd. So kann man dann herausfinden, ab welcher Stärke die Organismen überhaupt Schwerkraft wahrnehmen.

Frage:
Achim möchte gerne wissen, ob ein Astronaut unendlich weit fliegen würde, wenn er sich von einer Raumstation abstoßen würde?

Antwort:
Zunächst einmal: Ein Astronaut sollte das nicht tun! Denn er würde tatsächlich weit ins All und weg von der Raumstation schweben – ohne eine Chance auf Rückkehr. Deshalb benutzen Astronauten bei Außenbordeinsätzen immer Sicherheitsleinen.

Vor vielen Jahren hat die NASA einen Rucksack mit Düsen entwickelt – der inzwischen aber nicht mehr verwendet wird. Damit konnten sich Astronauten tatsächlich vom Raumschiff entfernen. Bild: NASA
Vor vielen Jahren hat die NASA einen Rucksack mit Düsen entwickelt – der inzwischen aber nicht mehr verwendet wird. Damit konnten sich Astronauten tatsächlich vom Raumschiff entfernen. Bild: NASA

Aber nun zur physikalischen Erklärung: Der sogenannte „Impulserhaltungssatz“ besagt, dass – vereinfacht ausgedrückt – eine Bewegung konstant bleibt, wenn sie nicht durch äußere Einflüsse verändert wird. Zum besseren Verständnis: Wenn du dich im Schwimmbad kräftig vom Beckenrand abstößt, gleitest du einige Meter durchs Wasser – das dich aber allmählich abbremst. Die Reibung an den Wassermolekülen: Das ist der äußere Einfluss, der die Bewegung verändert und die Energie, die du beim Abstoßen eingesetzt hast, langsam „auffrisst“.

Wenn sich aber ein Astronaut irgendwo ganz weit draußen im luftleeren Weltraum von einem Raumschiff abstoßen würde, gäbe es keine andere Kraft, die ihn beeinflussen könnte: Er würde immer weiter geradeaus schweben – abgesehen davon, dass die Erde oder ein anderer Himmelskörper ihn irgendwann mittels der Schwerkraft einfangen würde.

Frage:
Ben fragt, wie Astronauten aus dem Weltraum zurück zur Erde kommen und ob sie dabei einen Fallschirm benutzen.

Eine Sojus-Landekapsel gleitet am Fallschirm zur Erde zurück. Bild: ESA, CNES
Eine Sojus-Landekapsel gleitet am Fallschirm zur Erde zurück. Bild: ESA, CNES

Antwort:
Gagarin hat tatsächlich einen Fallschirm benutzt. Die Kapsel hatte ihn zunächst wieder Richtung Erde gebracht, aber ein paar tausend Meter über dem Boden betätigte Gagarin den Schleudersitz und segelte dann am Fallschirm zur Erde. Das war aber eine Ausnahme. Normalerweise bleiben Raumfahrer in der Rückkehrkapsel, bis sie den Erdboden erreicht. Diese Kapsel dringt zunächst aus dem Weltraum in die immer dichter werdenden Luftschichten der Erde ein und wird dadurch abgebremst. Dann öffnen sich große Fallschirme, an denen die Kapsel selbst zum Boden schwebt. Zuletzt zündet noch eine kleine Bremsrakete ganz kurz vor dem Aufsetzen. Beim amerikanischen Shuttle funktioniert die Landung anders: Er hat ja Flügel und landet wie ein Flugzeug.

Frage:
Stefanie will wissen: Wie kann man Blut abnehmen, ohne dass dann Blutstropfen in der ISS herumfliegen?

Eine Astronautin trinkt per Strohhalm. Bild: ESA, CNES
Eine Astronautin trinkt per Strohhalm. Bild: ESA, CNES

Antwort:
Die Spritze oder Kanüle fängt das Blut ja gleich auf – wie beim Arzt auf der Erde, wo ja auch kein Tropfen daneben gehen sollte. Aber der Umgang mit Flüssigkeiten ist schon eine besondere Sache. Zum Beispiel beim Trinken. Astronauten können natürlich nicht aus einem Becher trinken – dann würden tatsächlich tausend Tropfen durch die Raumstation schweben. Also benutzen sie Getränkepackungen mit Strohhalmen. Und statt einer Dusche werden nasse Handtücher zum Waschen verwendet.

Frage:
Richard und Rudi fragen: Wird es Hubschrauber geben, die leise fliegen aber trotzdem effizient bleiben?

Antwort:
Wir arbeiten gerade daran. Hier erfährst du mehr dazu.

Frage:
Elias fragt: Was passiert, wenn man ohne Raumanzug in das Weltall geht?

Antwort:
Man würde innerhalb von Sekunden sterben. Im Weltall gibt es keine Luft zum Atmen – es herrscht Vakuum. Hinzu kommen die extremen Temperaturen: weit unter minus 100 Grad auf der Schattenseite der Erde, weit über plus 100 Grad, wo die Sonne auf den Raumfahrer oder ein anderes Objekt trifft. Raumanzüge versorgen Astronauten beim Spacewalk mit Atemluft und isolieren ihn auch gegen die Temperaturen.

Frage:
Laura überlegt, ob es schwierig ist, Pflanzen in der Schwerelosigkeit zu züchten?

Antwort:
Ja, jedenfalls nicht so leicht wie auf der Erde. Es gibt dazu immer wieder Experimente, weil man ja auch darüber nachdenkt, ob man Pflanzen etwa auf eine Reise zum Mars mitnehmen kann, um die Astronauten unterwegs mit nachwachsender Nahrung zu versorgen. Das wollte man gerade eben mit dem Pflanzen-Experiment auf der ISS testen – im Rahmen der Mission MagISStra mit dem italienischen ESA-Astronauten Paolo Nespoli an Bord. Doch Paolo musste den Versuch vorzeitig beenden, weil es bei den Pflanzen zu einem Pilzbefall gekommen war. Weitere Infos zu diesem Experiment und dem wissenschaftlichen Hintergrund findest du hier.

Frage:
Lukas fragt: Wurde schon ein Planet entdeckt, auf dem irgendwann Menschen leben können?

Antwort:
Nein, bisher noch nicht. In unserem Sonnensystem ist die Erde der einzige Planet, auf dem Menschen leben können – ein Grund mehr, sorgsam mit unserer Umwelt umzugehen. Es wäre aber denkbar, dass auf anderen Himmelskörpern wie etwa dem Mars einfache Lebensformen – etwa Bakterien – existiert haben oder vielleicht sogar noch existieren. Denn dort muss es einmal Wasser gegeben haben: Die Bilder von Raumsonden, die den Mars erkunden, zeigen jedenfalls ausgetrocknete Flussläufe. Und Wasser gilt als eine der wichtigsten Voraussetzungen für Leben. Aber bisher hat man noch keine Mikroorganismen oder andere Lebewesen auf dem Mars gefunden. Für uns Menschen ist jedenfalls dort kein Leben möglich – schon allein wegen der viel zu dünnen Atmosphäre. Nebenbei bemerkt: Es gibt einige ganz utopische Überlegungen, den Mars in eine zweite Erde zu verwandeln. Das nennt man „Terraforming“. Im Internet findest du dazu sicher eine Menge an Einträgen. Aber es handelt sich dabei um Science Fiction, nicht so sehr um wirklich ernsthafte Forschung.

Diese Zeichnung – es handelt sich also nicht um ein Foto – zeigt einen der wenigen Gesteinplaneten (er wird OGLE-2005-BLG-390Lb genannt), die man bisher entdeckt hat. Er ist aber wohl so weit von seiner sehr kleinen Sonne entfernt, dass es dort minus 200 Grad kalt sein dürfte. Bild: NASA, ESA, STScI
Diese Zeichnung – es handelt sich also nicht um ein Foto – zeigt einen der wenigen Gesteinplaneten (er wird OGLE-2005-BLG-390Lb genannt), die man bisher entdeckt hat. Er ist aber wohl so weit von seiner sehr kleinen Sonne entfernt, dass es dort minus 200 Grad kalt sein dürfte. Bild: NASA, ESA, STScI

Fast schon realistisch ist dagegen die Überlegung, ob es in der Nähe von anderen Sonnen erdähnliche Planeten gibt. Das ist sogar ziemlich wahrscheinlich. Wissenschaftler haben außerhalb unseres eigenen Sonnensystems mittlerweile schon über 400 Planeten entdeckt, die um andere Sterne kreisen. Allerdings sind das meist sehr große Planeten – einfach weil man sie leichter mit unseren heutigen Instrumenten finden kann. Diese Riesen-Planeten bestehen aus Gas – ähnlich wie Jupiter und Saturn. Leben dürfte es dort kaum geben. Aber die Entwicklung geht weiter und vielleicht findet man schon bald auch eine „zweite Erde“: einen Gesteinsplaneten wie unseren, vielleicht sogar mit Wasser und der richtigen Atmosphäre. Und vielleicht hat er dann sogar den richtigen Abstand zu seiner Sonne – nicht zu nah und nicht zu weit weg. Dorthin fliegen wird für uns jedoch leider nicht möglich sein: Die Entfernungen zu anderen Sonnensystemen sind so riesig, dass nie ein Raumschiff dorthin reisen kann – es wäre viele Tausende von Jahren und noch länger unterwegs.

Frage:
Marco möchte mehr über die Zusammenarbeit mit Ländern wie Indien und China erfahren.

Antwort:
China und Indien sind gehören inzwischen auch zu den großen Raumfahrtnationen der Erde. Und wir arbeiten in einer ganzen Reihe von Projekten zusammen. China hat selbst mittlerweile eigene Astronauten ins All gebracht und ist an der Forschung in Schwerelosigkeit interessiert. Da gibt es eine Zusammenarbeit bei verschiedenen wissenschaftlichen Experimenten. Konkret werden auf dem unbemannten chinesischen Raumschiff Shenzhou 8, das im Herbst 2011 starten soll, auch sieben biologische Experimente – etwa Algenkulturen – aus Deutschland mitfliegen. Man will so untersuchen, wie sich Zellen in Schwerelosigkeit verhalten. Indien ist noch nicht so sehr an der bemannten Raumfahrt beteiligt, dafür aber in der Erdbeobachtung äußerst aktiv – und auch da gibt es eine Zusammenarbeit.

Frage:
Aaron interessiert sich für die künftigen Raumfahrt-Missionen, die von deutscher Seite geplant werden – ob mit oder ohne Astronauten.

Antwort:
Astronauten werden auch in den nächsten Jahren immer wieder zur Internationalen Raumstation ISS fliegen. Deutschland ist daran über die Europäische Weltraum-Organisation ESA beteiligt. Dort gibt es ein Astronauten-Team, in dem Deutsche, Franzosen, Italiener und viele andere Nationalitäten vertreten sind. Wann der nächste Deutsche zur ISS fliegen wird, steht noch nicht fest. Aber unabhängig davon werden andauernd viele Experimente deutscher Wissenschaftler auf der ISS durchgeführt. Daneben sind auch unbemannte Missionen geplant – manche von der ESA, andere vom DLR. Eines der größten und wichtigsten Projekte: das europäische Satellitennavigationssystem Galileo. Dabei sollen rund 30 Satelliten die Erde umkreisen und dafür sorgen, dass man noch viel genauer als bisher per „Navi“ den Weg zum Ziel findet. Das betrifft übrigens nicht nur das Navigationsgerät im Auto, sondern etwa auch Flugzeuge und Schiffe, die ja ebenfalls Satelliten zur Positionsbestimmung nutzen. Ein anderes Satellitenprojekt, das wir im DLR planen, nennt sich AsteroidFinder: Es soll dazu dienen, Asteroiden, die vielleicht der Erde einmal gefährlich nahe kommen könnten, frühzeitig zu entdecken. Und auch über einen Roboter-Satelliten denken wir nach, der andere Satelliten notfalls repariert oder vielleicht auch Weltraumschrott einfängt.

Frage:
Willy hat die sehr spezielle Frage: Was ist NT-GTF?

Antwort:
Dabei geht es um besonders umweltfreundliche und leise Triebwerke für Flugzeuge. Ganz allgemein verständlich wird das Thema hier dargestellt.

Frage:
Die Frage von Nico lautet: Wie lange wäre man unterwegs, wenn man von der Erde bis zum Neptun und wieder zurück fliegt?

Antwort:
Zum Neptun wäre es schon eine ziemlich lange Reise! Immerhin handelt es sich um den äußersten Planeten unseres Sonnensystems. Die unbemannte Sonde Voyager 2 ist vor langer Zeit einmal bis dorthin geflogen. Sie startete im Jahre 1977 – und erst zwölf Jahre später, im August 1989, flog sie ziemlich dicht am Neptun vorbei. Wollte man von dort aus auch wieder zurück fliegen, wäre man mindestens noch einmal so lange unterwegs.

Dieses Foto stammt von Voyager 2. Es zeigt Neptun und seinen Mond Triton. Bild: NASA
Dieses Foto stammt von Voyager 2. Es zeigt Neptun und seinen Mond Triton. Bild: NASA

Aber das ist eigentlich nicht nötig. Denn Astronauten würde man sicher nicht zum Neptun schicken. Ihn kann man besser mit unbemannten Sonden untersuchen – und die müssen nicht mehr zurück zur Erde. So fliegt Voyager 2 und auch die Schwestersonde Voyager 1 immer weiter in die Tiefen des Alls – und für den Fall, dass sie eines fernen Tages einmal Außerirdischen in die Hände fallen (oder was immer bei Außerirdischen wohl „Hände“ sind), sind da auf einer CD sogar Grußbotschaften von der Erde an Bord.


Frage:
Pascal: Wie viele Satelliten hat die ESA aktuell im Weltraum?

Antwort:
Insgesamt umkreisen zwölf ESA-Satelliten die Erde. Hier eine Webseite, auf der du die aktuellen Positionen sehen kannst. Aber neben der Europäischen Weltraum-Organisation ESA selbst, in der viele europäischen Länder zusammenarbeiten, gibt es ja auch noch die Dinge, die jedes Land für sich allein macht. Und so haben viele europäische Länder auch noch ihre eigenen Satelliten – das macht insgesamt rund 60 weitere Satelliten aus.

Frage:
Thomas hat sich anscheinend sehr genau mit dem europäischen Raumtransporter ATV beschäftigt, der unbemannt zur ISS fliegt und die Crew mit Nachschub versorgt – unter anderem auch mit Sauerstoff. Er fragt: Aus welchem Material und wie dick ist der Sauerstofftank im ATV, der 28 MPa aushalten kann?

Antwort:
Wir haben die Frage direkt mal an unsere Kollegen bei Astrium in Bremen weitergeleitet,die darauf geantwortet haben: Der Tank besteht aus einem inneren Kern von 1 mm Stärke aus einer Nickel-Chrom-Basis (mit verschiedenen anderen Beimischungen). Dieser Kern ist mit Kohlefasern in einer Stärke von 8,3 mm umwickelt. Die gesamte Wandstärke ist also 9 mm.

Frage:
Yannick interessiert sich dafür, ob man auf der ISS auch mal Zeit für sich allein hat.

Antwort:
Ja, das hat man. Die ISS ist ja sehr groß und man kann sich da in seiner Freizeit auch in eines der Module zurückziehen. Die Astronauten müssen sich ja schließlich auch mal irgendwann entspannen – da ist Freizeit sozusagen „Pflicht“, damit man bei der nächsten Schicht, wenn man wieder arbeiten muss, auch wirklich ausgeruht und konzentriert ist. Jeder Astronaut darf einige persönliche Gegenstände mitnehmen – sozusagen als privates „Handgepäck“. Manche hören dann CDs, andere lesen etwas, immer wieder sehen Astronauten auch gerne einfach aus dem Fenster auf die Erde. Übrigens: Die Astronautin Cady Coleman, die zurzeit auf der ISS ist, hat in einem Video mal aufgezeichnet, wie sie am liebsten ihre Freizeit verbringt. Hier ist dieser schöne Film zu sehen.