Columbus: Die Experimente
- Ein ESA-Special -

19 März 2008

Columbus, das ist Europas wissenschaftlicher Stützpunkt im All und der bislang wichtigste Beitrag der Europäer zur Internationalen Raumstation ISS. Mindestens zehn Jahre lang soll Columbus der Forschung unter Weltraumbedingungen dienen und gerade haben die ersten Experimente begonnen.

Für die europäische Wissenschaft und die Raumfahrtindustrie besteht nun ein direkter Zugang zum 'außerirdischen' Haus. In unserem ESA-Special werden wir in den kommenden Wochen und Monaten ausgewählte Experimente mit deutscher Beteiligung vorstellen. Wir beginnen mit WAICO, dem ersten biologischen Experiment in der Biolab-Anlage, und mit GEOFLOW, dem ersten Experiment im Flüssigkeitslabor. GEOFLOW ist zugleich das erste Experiment, das aus den neuen Bundesländern kommt. Es simuliert Strömungen im Erdinneren. Bei WAICO geht es um das Wurzelwachstum von Pflanzen unter verschiedenen Gravitationsbedingungen.

Beide Experimente wurden im internationalen Wettbewerb nach dem so genannten „Best Science“-Prinzip ausgewählt. Rund 100 weitere deutsche Projekte warten jetzt auf ihre Umsetzung. Ende Februar/Anfang März begannen die Experimente an Bord von Columbus. Die Artikel zu den Experimenten können Sie rechts oben anklicken:

Technische Daten und Experimente

  • Fakten: Europas Forschungslabor Columbus
  • Experiment GEOFLOW: Der Erde ins Innere geschaut
  • Experiment WAICO: Wie orientieren sich Pflanzen ohne Schwerkraft?

Die Columbus-Infrastruktur

Columbus ist 6,87 Meter lang und hat einen Durchmesser von 4,47 Metern. Im Endausbau an der ISS wird es eine Masse von 19,3 Tonnen haben. In die zylindrische Form sind standardisierte Nutzlastschränke eingepasst, so genannte Racks, in denen wie bei Einbauschränken Laborausrüstung, Computer und technische Systeme untergebracht werden können. Jedes Rack ist etwa so groß wie eine Telefonzelle, bis zu 500 Kilogramm schwer und besitzt eine eigene Stromversorgung, Kühlsysteme sowie Video- und Datenleitungen. Da die Racks in den amerikanischen und japanischen Modulen nach den gleichen Standards aufgebaut sind, können sie zwischen den verschiedenen internationalen Labors ausgetauscht, aber auch bei Bedarf problemlos ersetzt werden.

Im Columbus-Labor gibt es insgesamt 16 Racks. Zehn stehen für die Unterbringung von wissenschaftlichem Gerät zur Verfügung, drei dienen als Stauraum. Drei weitere werden für die Unterbringung der Infrastruktur, vornehmlich für die Strom- und Wasserversorgung, die Klimaanlage sowie das „Feuerlöschsystem“ benötigt. Des Weiteren sind an der Außenseite von Columbus vier Plattformen angebracht, die direkt den Umgebungsbedingungen des Weltraums ausgesetzt sind und eine freie Sicht auf die Erde oder das Weltall bieten.

Forschungsbereiche auf Columbus

Columbus removed from container at KSC
Columbus im Kennedy Space Center der NASA

Bis zu drei Astronauten können gleichzeitig im europäischen Forschungszimmer arbeiten und dabei jene Experimente durchführen, die unter den Bedingungen der Schwerkraft auf der Erde so nicht möglich wären. Arbeitsschwerpunkte sind Materialwissenschaften, Flüssigkeitsphysik, Chemie, Fernerkundung, Lebenswissenschaften – Biologie, Biotechnologie, Medizin und Humanphysiologie – sowie Experimente auf dem Gebiet angewandter Technologieprojekte.
Die Experimentanlagen im Columbus-Labor arbeiten weitgehend automatisch oder werden von der Erde aus ferngesteuert. Per Tele-Operation können die Wissenschaftler auch teilweise direkt in den Versuchsablauf eingreifen.

Kontakte Erde – Weltraum – Erde

International Space Station seen from Space Shuttle Atlantis
Blick auf die Internationale Raumstation ISS

Als Leitstelle für den Betrieb und die Überwachung sämtlicher Systeme des Raumlabors dient das ESA Columbus-Kontrollzentrum in Oberpfaffenhofen bei München. Für das individuelle Abarbeiten der unterschiedlichen Experimente gibt es spezielle Nutzerunterstützungs- und Betriebszentren, so genannte USOCs (User Support and Operations Centres), von denen sich jedes auf eine bestimmte Forschungsdisziplin spezialisiert hat und in einem anderen ESA-Mitgliedsstaat angesiedelt ist.

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