Ausbildungsprogramm

CASPER
Ziel des Experimentes CASPER (Cardiac Adapted Sleep Parameter Electrocardiogram Recorder, Aufnahmegerät für Schlafparameter mit Elektrokardiogramm) ist die Untersuchung und Auswertung einer Methode zur Beobachtung von Schlafstörungen und Schlafstabilität in der Schwerelosigkeit. CASPER kombiniert objektive physiologische Daten mit subjektiven Eingaben. Die physiologischen Daten werden mit Hilfe einer Weste mit eingebetteten Sensoren und ECG-Elektroden gemessen. Diese Weste, die der Astronaut trägt, ist durch Kabel mit einem PDA verbunden, der die Herzfrequenzdaten speichert. Die subjektiven Daten werden über einen Fragebogen erfasst, der auf dem selben PDA läuft. Jeweils vor und nach einer Schlafperiode, während der die Herzfrequenz gemessen wird, wird ein Fragebogen ausgefüllt.

Die Ergebnisse dieses Experiments können dazu beitragen, die Gründe und Eigenschaften der Schlafunterbrechungen bei Astronauten zu verstehen und entsprechende Gegenmaßnahmen zu entwickeln, um die Stabilität des Schlafes der Astronauten auf Langzeitmissionen zu sichern.

UTBI
Beim UTBI-Experiment (Under The Background Influence, Unter Einfluss des Hintergrundes) wird die Hintergrundstrahlung in der Internationalen Raumstation mit Hilfe eines neuartigen Strahlungssensors gemessen. Strahlungsmodelle, die diese Strahlungsintensitäten voraussagen, werden verifiziert und, wenn nötig, mit den experimentellen Daten korrigiert.

Der neuartige Sensor zur Strahlungsmessung besteht aus einer Legierung aus Kadmium, Zink und Tellur. Sein Vorteil ist, dass er sehr kompakt ist und keine kryogene Kühlung benötigt. Das UTBI-Experiment wird diese neue Sensortechnologie erstmalig im Weltraum demonstrieren und ist möglicherweise der Vorläufer eines Instrumentes des Atmospheric Space Interaction Monitor (ASIM) der ESA, der außerhalb des Columbus-Labors montiert werden soll, sobald es an die ISS angedockt ist.

Strahlung kann die Gesundheit von Astronauten ernsthaft gefährden. Das Verständnis der Strahlung und ihres Einflusses auf die ISS, sowie ihr Einfluss auf den menschlichen Körper ist daher ein wichtiger Faktor, der bei Langzeitmissionen um die Erde und bei Flügen zu und Aufenthalten auf Mond und Mars berücksichtigt werden muss.

ARISS
ARISS ist eine internationale Vereinigung der Amateurradiovereine aus den Teilnehmerländern des ISS Programms. Bei dieser Mission wird ARISS Radio-Direktübertragungen von der ISS veranstalten, bei denen Schüler ausgewählter deutscher und schweizer Grundschulen Fragen an den ESA-Astronauten stellen können. Damit sollen die Radioamateuraktivitäten an Bord der ISS unterstützt und weiterentwickelt werden. Unter den ausgewählten Schülern sind Gewinner nationaler weltraumbezogener Wettbewerbe, die vom ESA-ISS-Bildungsbüro (ESA’s ISS Education Office) organisiert wurden. Die Stationen am Boden werden von örtlichen Amateurradioclubs zur Verfügung gestellt.

DVD-4
Mit diesem Experiment soll die Nutzung von Robotik in Schwerelosigkeit durch das Filmen grundlegender Demonstrationen mit einem Modell des European Robotic Arm (ERA) und anderer Ausrüstung auf der ISS demonstriert werden. Dies umfasst die Bedienungsstation des kanadischen Roboterarms der Raumstation (Canadarm) am US-Segment der ISS und verschiedene Funktionen des NASA SPHERES Experiments.

Filmmaterial dieses Experiments wird zur Produktion einer DVD-Unterrichtseinheit über Robotik eingesetzt, die von Lehrern und Schülern in den ESA Mitgliedsstaaten im Alter von 12 bis 18 Jahren benutzt werden kann.

E-learning session
Der E-learning Fernunterricht ist derzeit als Unterrichtseinheit auf der Erde geplant, in dessen Verlauf eine Videoverbindung zu Thomas Reiter auf der ISS aufgebaut wird. Dr. Hubertus Thomas vom Max-Planck-Institut in Garching, Deutschland wird eine Vorlesung halten vor europäischen Universitätsstudenten die im Rahmen des EuMAS Master Programmes für Luft- und Raumfahrt studieren. Die Vorlesung wird sich mit Plasmakristallen und komplexen Plasmen befassen und sich auf das PK-3+ Plasmakristall-Experiment beziehen, das im Rahmen der Astrolab Misson durchgeführt werden wird.

Während der Live-Video-Verbindung mit der ISS wird Thomas Reiter die PK-3+ Hardware vorstellen und die Studenten haben die Möglichkeit Fragen an Thomas Reiter zu richten und in Echtzeit eine Antwort zu erhalten

Öl-Emulsion
Dieses Experiment wird durch Schüler von 11 bis 14 Jahren auf der Erde und von Thomas Reiter während seiner Langzeitmission an Bord der Raumstation durchgeführt. Der Teil des Experiments der im Weltraum stattfindet, wird über eine Videoverbindung zum Boden gesendet. Das Experiment wird demonstrieren, wie unterschiedlich sich eine Öl/Wasseremulsion in Schwerelosigkeit und unter Schwerkrafteinfluss verhält. Ein verschlossener Behälter mit zwei nichtmischbaren Flüssigkeiten, klares Öl und mit Tinte gefärbtes Wasser wird geschüttelt bis die beiden Flüssigkeiten leicht gemischt sind.

Das Verhalten der Flüssigkeiten im Weltraum wird in definierten Zeitabständen bis zu maximal zwei Wochen gefilmt. Die Daten werden zur Erde übertragen und die Ergebnisse werden in einem Kinderprogramm des deutschen öffentlichen-rechtlichen Fernsehens gezeigt. Die verschiedenen Arten der Trennung der Flüssigkeiten, die während des Experiments im Weltraum und auf der Erde ablaufen, können beobachtet und dann durch den Lehrer erklärt werden. Dieses Experiment kann die Grundlage weiterer Physikstunden (über Schwerelosigkeit, Dichte und andere Flüssig-keitsparameter) und evtl. Unterrichtsstunden in anderen wissenschaftlichen Gebieten werden. Das Öl-Emulsions-Experiment wurde vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) vorgeschlagen und wird in Zusammen-arbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation ESA durchgeführt.