Von einfachen physikalischen bis hin zu komplexen biologischen Systemen - die Schwerkraft beeinflusst viele Vorgänge auf unserer Erde. Häufig spielt die Gravitation eine unübersehbare Rolle: Gegenstände fallen zu Boden, Wasser fließt ins Tal, und Gasblasen im kochenden Wasser treiben nach oben. Bei vielen Vorgängen in Natur und Technik ist ihr Einfluss jedoch nicht unmittelbar zu erkennen.
Deswegen lässt sich die Bedeutung der Schwerkraft für viele elementare naturwissenschaftliche Phänomene einschließlich ihrer Rolle in der Evolution des Lebens sowie für Wachstum und Entwicklung von Organismen nur in Schwerelosigkeit erforschen. Des Weiteren können unter den lebensfeindlichen Bedingungen des Weltraums - extreme Temperaturschwankungen, kurzwellige UV- und kosmische Strahlung sowie das Ultrahochvakuum - grundlegende Fragen zur Entstehung, Entwicklung und Ausbreitung des Lebens beantwortet werden.
Deutschland konzentriert sich bei der Forschung unter Weltraumbedingungen auf vier thematische Schwerpunkte, bei denen durch Nutzung veränderter Schwerkraftbedingungen entscheidende Fortschritte in Forschung und Anwendung zu erwarten sind:
In Deutschland hat die Forschung unter Weltraumbedingungen in den vergangenen 30 Jahren ein hohes Maß an Exzellenz und weltweiter Anerkennung erreicht. Sie ist im internationalen Vergleich hervorragend positioniert. Dadurch profitieren deutsche Wissenschaftler auch überdurchschnittlich stark von Programmen der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der EU sowie kooperativen Angeboten der Raumfahrtagenturen aus den USA, Russland, China und Japan. Das Nationale Programm festigt zusammen mit der führenden deutschen Beteiligung am ESA-Programm und den Aktivitäten des forschenden DLR den Forschungs- und Wissenschaftsstandort Deutschland und legt den Grundstein für die moderne Wissensgesellschaft.
Die Forschung unter Weltraumbedingungen bietet durch ihr breites Spektrum herausragender Forschung einen großen Fundus für Innovationen und Spin-offs für die Raumfahrt, aber auch für Anwendungen auf der Erde. Technologischer Fortschritt erfordert Wissen um die grundlegenden Phänomene, Weltraumexperimente können helfen diese aufzuklären.
Das Fachprogramm des Raumfahrtmanagements ist daher ein wichtiger Impulsgeber für innovative Technologien und Wertschöpfung auf der Erde. Beispiele hierfür sind ein verbessertes Materialdesign aus der Schmelze, neue Anwendungen der Plasmaforschung zur Desinfektion, neue Ansätze zum gezielten Design von Pharmaka oder bei nicht-invasiven medizinischen Diagnosemethoden. Um diese Potenziale zu erschließen, werden wir auch weiterhin anwendungsbezogene wissenschaftliche Projekte systematisch initiieren und fördern.
Das Fachprogramm zur Forschung unter Weltraumbedingungen kann durch Nutzung der Internationalen Raumstation ISS auch wichtige Themen für die Exploration des Sonnensystems vorbereiten, wie etwa strahlenbiologische Experimente als Grundlage eines planetaren Schutzes. Andererseits kann sich die Forschung unter Weltraumbedingungen geplanter Explorationsmissionen bedienen, um astrobiologischen Fragestellungen auch auf den Oberflächen fremder Himmelskörper im Sonnensystem nachzugehen, etwa nach der Entstehung und den Grenzen des Lebens.
Nationales Programm
Mit dem Nationalen Programm realisieren wir sowohl rein nationale als auch kooperative Experimente mit anderen Raumfahrtnationen und bereiten Experimente des ELIPS-Programms der ESA vor.
ESA-Programme
Das ESA-Programm ELIPS (European Programme for Life and Physical Sciences) ist Europas Beitrag zur Forschung unter Weltraumbedingungen. Es bildet das Rückgrat der wissenschaftlichen ISS-Nutzung.