Leitung: Dr. Petra Rettberg
Image credit: NASA/JPL-Caltech
Astrobiologie ist eine Naturwissenschaft, die sich mit dem Studium des Ursprungs, der Evolution, der Ausbreitung und der Zukunft des Lebens im Universum beschäftigt. Astrobiologie ist interdisziplinär und umfasst u.a. Biologie, Chemie, Physik, Geowissenschaften, Planetenforschung und Astronomie. Ziel dieser Forschungen ist es, Erkenntnisse über den Ursprung und die Evolution des Lebens auf der Erde, im Sonnensystem und im Universum zu erlangen und herauszufinden, ob und auf welche Weise Leben außerhalb der Erde existiert oder existieren könnte. In Anbetracht laufender und in Vorbereitung befindlicher internationaler astrobiologischer Explorationsmissionen, zu denen auch das DLR wesentlich beiträgt, sind dabei unser Nachbarplanet Mars sowie die Eismonde des äußeren Sonnensystems, hier Europa und Enceladus, von besonderem Interesse. Die zentrale astrobiologische Frage ist, ob die Entstehung von Leben zwangsläufig erfolgt und somit, wie die Gesetze der Physik und Chemie, als universell betrachtet werden kann oder ob es sich um ein einmaliges Zufallsereignis im Universum handelt. Die wichtigsten Fragen in der Astrobiologie sind: (i) Wie können wir Habitabilität definieren? (ii) Gibt es Leben auf anderen Planeten und Monden in unserem Sonnensystem und darüber hinaus? (iii) Wo und wie sollen wir nach Spuren von früherem oder heutigem Leben suchen?
In der Arbeitsgruppe ‚Astrobiologie‘ im Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln (Gruppenleiterin Petra Rettberg) wird seit der Apollo-Ära astrobiologische Forschung mit Schwerpunkt Biologie betrieben. Dabei werden die zellulären und molekularen Auswirkungen von extremen Umweltfaktoren, wie sie im Weltraum und auf anderen Planeten und Monden vorkommen, auf Mikroorganismen untersucht. Beispiele für habitabilitäts-relevante Parameter sind ionisierende und nicht-ionisierende Strahlung, hohe und tiefe Temperaturen, niedrige Drücke, Vakuum, niedrige Wasseraktivität, oxidierende Verbindungen, hohe Salzkonzentationen, unterschiedliche Schwerkraft, aber auch Untersuchungen zum Mikrobiom von bemannten Habitaten wie der ISS oder zum Mikrobiom von Nutzpflanzen in einem abgeschlossenen Gewächshaus in der Antarktis (EDEN ISS - Ground Demonstration of Plant Cultivation Technologies for Safe Food Production in Space). Ein wichtiger Aspekt sind auch Aktivitäten auf dem Gebiet des Planetenschutzes (planetary protection), bei dem die biologische Belastung und die Diversität von Mikroorganismen auf Raumfahrzeugen und in Reinräumen ermittelt und an internationalen Regelwerken und Standards zu Planetenschutzmaßnahmen mitgearbeitet wird (PANEL ON PLANETARY PROTECTION (PPP)).
Die experimentellen Arbeiten erfolgen in mikrobiologischen Labors, in Planeten- und Weltraumsimulationsanlagen, durch die Teilnahme an Feldstudien, in Form von Experimenten im Weltraum, z.B. auf der ISS, und durch die Beteiligung an internationalen Weltraummissionen wie ExoMars2020. Ergänzt werden diese Aktivitäten durch die Mitarbeit bei der Entwicklung von relevanten Technologien, z.B. zur Plasma-Dekontamination von Raumfahrzeugen, oder zur Optimierung antimikrobieller Oberflächen.
Siehe auch: Laufende und geplante Weltraumexperimente der Abteilung Strahlenbiologie