NASA-Administrator Jim Bridenstine besucht das DLR in Köln
Am 5. Oktober 2018 besuchte der neue Administrator der NASA, James Frederick "Jim" Bridenstine, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Bei seinem Aufenthalt am DLR-Hauptsitz in Köln informierte er sich über zukunftsweisende Projekte zur Exploration des Weltalls. Begleitet wurde der NASA-Direktor durch die DLR-Vorstände für Raumfahrtforschung und -technologie, Prof. Dr. rer. nat. Hansjörg Dittus, und für das Raumfahrtmanagement, Dr.-Ing. Walther Pelzer.
Beinahe 50 Jahre nach der ersten Mondlandung und 46 Jahre, nachdem zuletzt ein Mensch den Erdtrabanten betreten hat, ist der Mond noch immer von großem Interesse für die Raumfahrt. Eine Vielzahl von Forschungsprojekten widmet sich der Frage, wie eine permanent bemannte Basis auf dem Mond konstruiert werden kann.
Vor diesem Hintergrund tauschte sich Jim Bridenstine mit seinen deutschen Partnern über zukünftige gemeinsame Projekte aus. Besonderes Interesse zeigte die US-Delegation an aktuellen DLR-Projekten, die sich mit der Lösung von spezifischen Fragestellungen beschäftigen, welche Langzeit-Raumfahrtmission ermöglichen. "NASA und DLR blicken bereits auf eine lange und fruchtbare Partnerschaft zurück. Die Raumfahrt lebt von der internationalen Zusammenarbeit und es freut mich wenn wir unsere Expertise in solch bedeutende Missionen einbringen könne", sagte Prof. Dittus, DLR-Vorstand für Raumfahrtforschung und -technologie.
"Wir freuen uns, den neuen NASA-Administrator Jim Bridenstine in unserer Zentrale zu begrüßen. Die NASA feiert in diesen Tagen ihren 60. Geburtstag und ist seit vielen Jahren einer unserer wichtigsten Partner. Besonders auf der ISS arbeiten wir gut zusammen: Erst am 3.Oktober hat der deutsche ESA-Astronaut Alexander Gerst von seinem amerikanischen Kollegen Drew Feustel die Aufgabe des ISS-Kommandanten übernommen. Ein weiteres Zeichen für die international wachsende Anerkennung der deutschen Raumfahrtbeiträge, deren Ergebnisse letztendlich der Wirtschaft und uns allen zugutekommen.
Ein Schwerpunkt der Gespräche mit Jim Bridenstine war daher die Nutzbarmachung der Internationalen Raumstation", sagte Dr. Walther Pelzer, DLR-Vorstand für das Raumfahrtmanagement.
Gesundheit von Astronauten
Im DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin präsentierte der Institutsleiter, Prof. Dr. med. Jens Jordan, Studien und angewandte Forschung zur Gesunderhaltung von Astronauten. Der Langzeitaufenthalt in der Schwerelosigkeit führt zu spezifischen Reaktionen der Organe des menschlichen Körpers. Dazu gehören unter anderem der Abbau von Muskelmasse und Knochenstrukturen. Diesem können die Astronauten derzeit nur durch mindestens zwei Stunden Fitnesstraining täglich begegnen. Dies ist sehr aufwendig und teuer. Das Institut erforscht daher effektivere Trainingsmethoden. Dazu gehört auch der Einsatz von künstlicher Schwerkraft, mittels einer Kurzarmzentrifuge.
Die Schwerelosigkeit kann bei Raumfahrern zu Herz-Kreislaufproblemen führen und durch eine permanente Flüssigkeitsverschiebung in Richtung Kopf auch eine Erhöhung des Schädelinnendrucks mit sich bringen. Dies kann in Kombination mit Konzentrationsänderungen von CO2 in der Kabinenluft auch negative Auswirkungen auf die Durchblutung und das Sehvermögen haben. Daher ist das DLR-Institut mit speziellen Simulationsstudien aktiv und unterstützt mit neuen Ergebnissen eine verbesserte Prognose in der irdischen Unfallchirurgie bei Schädel-Hirn-Traumata, da eine veränderte Dynamik des Schädelinnendruck auch häufig bei Kopfverletzungen als Prognosekriterium genutzt werden kann.
Nachhaltigkeit im All und auf der Erde
Der schonende Umgang mit Ressourcen und das Recycling von Produkten ist im All wie auf der Erde ein wichtiger Faktor. Bei Langzeitmissionen zum Mond oder gar zum Mars ist es für Astronauten entscheidend, die teuer bereitgestellten und extra ins All transportierten Ressourcen optimal zu nutzen. Dazu gehören auch das Aufbereiten von Abfall und Abwässern gekoppelt mit dem Anbau von Nahrungsmitteln. Dieser Fragestellung widmet sich das Projekt C.R.O.P. Mit einem Biofilter-System soll aus Bioabfällen und Urin eine direkt zu verwendende Düngemittellösung zum Pflanzenanbau gewonnen werden. Das Projekt wird bereits in Modellversuchen in der Landwirtschaft eingesetzt und startet Ende 2018 mit der Satelliten - Mission Eu:CROPIS ins Weltall. Erste Versuche zum Pflanzenwachstum unter reduzierter Schwerkraft im All eröffnen neuartige Möglichkeiten für effizientere nachhaltige Lebenserhaltungssysteme und Nahrungsmittelproduktion im Weltraum oder auf anderen Himmelskörpern.
Um nachhaltiges Bauen ging es dann auch bei der nächsten Station des Rundgangs über den DLR-Standort. Am Sonnenofen des DLR-Instituts für Solarforschung erfuhr Jim Bridenstine, wie mit Hilfe von konzentrierter Solarstrahlung und Mondstaub die Bausteine für eine Mondstation hergestellt werden können. Das Projekt Regolight soll eine Technologie entwickeln, mit der Mondstaub durch gebündeltes Sonnenlicht zu einer Art Backstein versintert wird. Mit diesem Baumaterial könnte eine Mondbasis dauerhaft strahlen- und einschlagsicher errichtet werden, ohne dass dazu große Baumaterialmengen von der Erde aus antransportiert werden müssten.
Der Schutz vor schädlicher kosmischer Strahlung ist auch für die von der NASA angestrebten Missionen zum Mond und Mars entscheidend. Bereits jetzt besteht eine Kooperation, bei der im DLR entwickelte komplexe Strahlendosimeter in Form eines menschlichen Oberkörpers (MATROSHKA) an Bord von NASA-Raumfahrzeugen bei der Rückkehr zum Mond erprobt werden sollen, um arbeitsmedizinische Fragestellungen zu lösen und Prophylaxe Maßnahmen entwickeln zu können.
Eintritt in die Marsatmosphäre
Das Thema "Landung auf dem Mars" bildete den Abschluss des Besuchs der amerikanischen Gäste. Prof. Dr. Ing. Ali Gülhan, Leiter der DLR-Über- und Hyperschalltechnologien stellte die Forschung seiner Abteilung auf diesem Sektor vor. Bei der Landung eines Raumfahrzeugs auf einem Planeten, der eine Atmosphäre besitzt, bestehen einige Risiken. Zunächst treten durch den Reibungswiderstand beim Eintritt in die Atmosphäre hohe Temperaturen auf. Beim Mars kommen zusätzlich Staubpartikel und Sand ins Spiel, die den Verschleiß von Hitzeschutzmaterialien verstärken. Dabei wird ein lichtbogenbeheizter Windkanal beim DLR in Köln genutzt, der weltweit die einzige Anlage ist, in der die relevanten Bedingungen eines Eintritts in die Marsatmosphäre realistisch simuliert werden können.
Die Forscher um Dr. Gülhan haben zudem die Instrumente entwickelt, die es ermöglichen, in der entscheidenden Phase des Eintritts in die Atmosphäre Daten zu sammeln und Funksignale zu senden. Diese Technik wurde bereits 2016 erfolgreich im Rahmen der ExoMars-Mission demonstriert.
Der NASA-Administrator Jim Bridenstine war von den Technologien und Forschungsprojekten im DLR begeistert und betonte die Bedeutung dieser Entwicklungen für das Erreichen der angestrebten Meilensteine in der Erkundung des Weltalls.