Wächter im All, virtuelle Rover-Missionen und ein hüpfender Lander

"Das DLR zeigt mit seinen Exponaten die Bandbreite seiner Raumfahrtforschung: Sie reicht von der Datengewinnung und -verarbeitung für den Klimaschutz über Experimente für die bemannte Raumfahrt bis hin zur Erkundung unseres Sonnensystems mit autonomen Landesystemen", betont die DLR-Vorsitzende Prof. Pascale Ehrenfreund. Dazu gehören beispielsweise die Erdbeobachtungssatelliten der Sentinel-Familie, der Satellit BIROS zur Feuerdetektion oder der Asteroidenlander Mascot. "Die Forschung des DLR geschieht dabei oftmals in nationalen und internationalen Kooperationen - die langjährige Zusammenarbeit mit unseren russischen Partnern manifestiert sich mit den beiden Missionsjubiläen von MIR’92 und MIR’97." Vor 25 Jahren schwebte mit Klaus-Dietrich Flade der erste Deutsche als Kosmonaut in die russische Raumstation MIR, fünf Jahre später - vor 20 Jahren - lebte und forschte der deutsche Kosmonaut Reinhold Ewald in der MIR.

Mit eROSITA auf der Jagd nach Dunkler Energie

Seit dem Urknall dehnt sich das Universum aus - zusätzlich angetrieben wird diese Expansion dabei durch die Dunkle Energie, einem Phänomen, das auch heute wissenschaftlich noch nicht ausreichend erforscht ist. Das Weltraumteleskop eROSITA (extended Roentgen Survey with an Imaging Telescope Array) soll Licht ins Dunkel bringen und 2018 auf dem russischen Satelliten Spektrum-Roentgen-Gamma ins All starten. Von seinem Beobachtungsposten im All, dem zweiten Lagrange-Punkt, wird es dann in etwa 1,5 Millionen Kilometern Entfernung von der Erde den gesamten Himmel mit einer bisher nicht erreichten Präzision durchmustern. Das vom DLR Raumfahrtmanagement im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte Instrument des Max-Planck-Instituts für Extraterrestrische Physik soll dadurch einen genaueren Einblick in die Struktur des Universums und seine Entwicklung geben.

MASCOT - Landung auf einem Asteroiden

Der Asteroidenlander MASCOT, den das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit der französischen Raumfahrtagentur CNES entwickelt hat, ist unterwegs zum Asteroiden Ryugu (1999 JU3). Am 3. Dezember 2014 begann der "Mobile Asteroid Surface Scout" an Bord der japanischen Sonde Haysabusa2 seine Reise durchs All. Im Sommer 2018 wird er sein Ziel erreichen. Während der Hayabusa2-Orbiter im dichten Flug über dem Asteroiden Material von seiner Oberfläche "einsaugen" und zur Erde zurückbringen wird, soll MASCOT auf Ryugu aufsetzen und erstmals in der Raumfahrtgeschichte an mehreren Orten Messungen auf einem Asteroiden durchführen. Mit vier Instrumenten an Bord sollen die mineralogische und geologische Zusammensetzung der Asteroidenoberfläche untersucht und Oberflächentemperatur sowie Magnetfeld des Asteroiden ermittelt werden. Sind alle Instrumente zum Einsatz gekommen, aktiviert MASCOT automatisch erneut den Schwungarm und springt mehrere Meter weit zu seinem nächsten Einsatzort.

ROBEX: Mission am Rechner und auf dem Ätna

Die Exploration ferner Himmelskörper und die Tiefseeforschung haben mehr gemeinsam als angenommen: Bei beiden Forschungsgebieten arbeiten die Forscher in unbekanntem Gelände und müssen ihre Rover möglichst selbstständig wissenschaftlich arbeiten lassen. In dem Projekt ROBEX (Robotische Exploration unter Extrembedingungen) hat sich eine Helmholtz-Allianz aus 16 deutschen Forschungsinstituten aus den Bereichen Tiefsee- und Weltraumforschung zum Ziel gesetzt, gemeinsame Technologien zur Erforschung schwer zugänglicher Gebiete zu entwickeln. Das DLR hat mit seinen Partnern die praktische Umsetzung der Forschungsergebnisse im Juni 2017 auf dem Ätna in Sizilien durchgeführt - zuvor werden solche Szenarien aber auch in Simulationen am Rechner getestet. Der Missionssimulator bietet die Möglichkeit, den Rover LRU (Lightweight Rover Unit) virtuell auf dem Mond zu steuern, Sensoreinheiten von einem Lander einzusammeln und diese an einer vorgegebenen Position auf der Mondoberfläche auszulegen. Die Erkenntnisse dieser Simulation sind wiederum in die Entwicklung der Rover und Instrumente eingeflossen.

FireBIRD - Feuerdetektion per Satellit

Die Mission FireBIRD ist eine Erdbeobachtungsmission und hat als Hauptaufgabe die Feuerfernerkundung aus dem Weltraum. Dazu zählen das Entdecken und Vermessen von sogenannten Hochtemperaturereignissen und die Bereitstellung der Fernerkundungsdaten für die wissenschaftliche Forschung im DLR und für externe Partner. Die Mission verfolgt rein wissenschaftliche Ziele und alle Segmente dieser Erdbeobachtungsmission werden vom DLR kontrolliert.

Elektronische Nase für die Raumstation ISS

In abgeschlossenen Systemen wie der Internationalen Raumstation ISS herrschen besondere Umgebungsbedingungen, die zu erhöhtem mikrobiologischen Wachstum von Bakterien und Pilzen führen. Diese Organismen greifen Materialen auf der ISS an. Um Materialsicherheit auf der ISS über einen langen Zeitraum zu gewährleisten, wurde eine künstliche Nase - die E-Nose - entwickelt, die Bakterien- und Pilzbefall messen kann. Von Dezember 2012 bis Mai 2013 schnüffelte diese elektronische Nase im russischen Segment erfolgreich nach mikrobiellen Belastungen, indem sie die Stoffe analysiert, die Mikroorganismen an die Luft abgeben. Nun wird die E-Nose gemeinsam mit dem russischen Partner, dem Institut für Biomedizinische Probleme IBMP, weiterentwickelt: Ab voraussichtlich 2018 könnte eine modifizierte Schnüffelnase auf der ISS über Atemgasmessungen den Gesundheits- und Stresszustand der Astronauten untersuchen.

Copernicus - Europas Erdbeobachtungsprogramm im All