Forschung unter Weltraumbedingungen fördert wissenschaftliche Experimente, die sich mit dem Einfluss von Schwerelosigkeit und Weltraumstrahlung auf physikalische, chemische und biologische Objekte oder Prozesse befassen. Beide Einflussgrößen stellen die wesentlichen Umgebungsbedingungen eines Raumfluges im Erdorbit dar.
Die Forschung wird betrieben, weil insbesondere Fragestellungen zum Schwerkrafteinfluss von grundsätzlicher Natur und größerer Dimension in wichtigen Bereichen der Biologie, Humanphysiologie, Physik, Materialforschung und Technologie-Entwicklung sind. Verschiedene Fluggelegenheiten wie etwa der Fallturm, Flugzeuge, Raketen und Satelliten bieten die Möglichkeit, den Zustand der Schwerelosigkeit im freien Fall zu nutzen. Hierbei ist derzeit die Internationale Raumstation ISS die wichtigste Forschungsplattform.
Das Raumfahrtmanagement setzt das Programm Forschung unter Weltraumbedingungen mit seinen thematischen Schwerpunkten in konkrete Raumfahrtprojekte um.
Lebenswissenschaften
In den Lebenswissenschaften steht ein verbessertes Verständnis der Funktionen von Organen und Systemen des menschlichen Körpers und ihres ganzheitlichen Zusammenwirkens bei der Anpassung an die Schwerelosigkeit im Mittelpunkt. Daraus werden Erkenntnisse erwachsen, die auch für Diagnostik und Therapie im klinischen Alltag von großer Bedeutung sind – beispielsweise für das Herz-Kreislauf-System oder die Knochen- und Muskelfunktion. Untersuchungen zur Wahrnehmung und Verarbeitung der Schwerkraft auf zellulärer und molekularer Ebene in verschiedenen Modellorganismen liefern dafür die Grundlage.
Materialwissenschaften
Im Zentrum materialwissenschaftlicher Forschung steht die Optimierung des Materialdesigns aus der Schmelze, das durch ein verbessertes Verständnis Schwerkraft gestörter Prozesse sowie durch verbesserte numerische Prozesssimulationen mittels präziserer thermophysikalischer Materialdaten – gemessen in Schwerelosigkeit – erreicht werden soll. Struktur und Dynamik fluider Strömungen in anwendungsrelevanten Konfigurationen sowie Grundmechanismen einer effizienten und schadstoffarmen Verbrennung bilden einen weiteren Schwerpunkt. Im Mittelpunkt der physikalischen Grundlagenforschung stehen Wechselwirkungen von Partikeln in plasma-, astro- und atmosphärephysikalischen Fragestellungen.
Das DLR als Forschungsunternehmen bündelt seine Aktivitäten im Bereich Weltraum auf ausgewählten Gebieten, zu denen die effiziente Nutzung der Internationale Raumstation gehört, bringt eigene Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin und Institut für Raumsimulation in so genannten Kerngebieten ein und unterstützt wissenschaftliche Nutzer der Internationalen Raumstation bei der Experimentvorbereitung und -durchführung im Microgravity User Support Center MUSC.