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Los geht's

Mit Alex ins All

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Alex bei seiner ersten Mission zur ISS (2014).
Alex bei seiner ersten Mission zur ISS (2014).
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Der erste Flug von Alexander Gerst im Jahr 2014 hieß „Blue Dot“. Mit dem „blauen Punkt“ war unser Planet Erde gemeint. Alex wollte damit vor allem deutlich machen, dass wir behutsam mit unserer Umwelt umgehen sollten. Denn aus dem All betrachtet erkennt man, wie klein unsere Welt eigentlich ist – mit einer hauchdünnen, verletzlichen Atmosphäre und begrenzten Ressourcen, was zum Beispiel die Regenwälder, sauberes Trinkwasser und vieles andere angeht.
  

Im Jahr 2018 fliegt Alex ein zweites Mal zur Internationalen Raumstation ISS. Diese Mission heißt „Horizons“. Denn in der Forschung geht es immer darum, den Horizont unseres Wissens zu erweitern. In der Raumfahrt kann man das sogar wörtlich nehmen: Denn sie ermöglicht uns ja auch die Erkundung anderer Himmelskörper und öffnet uns so den Blick weit über unseren „irdischen“ Horizont hinaus.

(Bilder: NASA/ESA)

Alex bei seiner ersten Mission zur ISS (2014).
Alex bei seiner ersten Mission zur ISS (2014).
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Hier haben wir für euch einige besonders interessante Infos zu Alex und seinen Flügen ins All zusammengestellt – von A wie Alltag bis Z wie Zeitkapsel. „Hä?“, fragt ihr euch jetzt vielleicht. „Wieso denn Zeitkapsel?“ Tja, wenn wir euch damit neugierig gemacht haben, seid ihr schon auf dem richtigen Weg! Denn auch in der Forschung steht die Neugier am Anfang vieler Entdeckungen. Also: Startet zusammen mit Alex eure Entdeckungsreise durchs All – und in die Zukunft!
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Der Alltag an Bord der Internationalen Raumstation ISS ist ganz wesentlich von der Schwerelosigkeit bestimmt – vom Aufstehen über die Durchführung der wissenschaftlichen Experimente und andere Arbeiten bis zum Essen oder Schlafen. Viele Handgriffe, die auf der Erde ganz normal sind, funktionieren da nicht mehr oder ganz anders. Alex erzählte mal: „Du öffnest eine Tüte oder Box mit Schrauben oder anderem Werkzeug – und wenn du nicht aufpasst, macht sich der gesamte Inhalt selbstständig.“ Ein Buch oder das Laptop eben mal zur Seite stellen – in Schwerelosigkeit würde es einfach davonschweben. Haareschneiden geht nur mit Staubsauger direkt neben der Schere: Denn was abgeschnitten wird, fällt nicht wie beim Friseur auf den Boden – die feinen Härchen könnten stundenlang in der Luft verbleiben. Okay, das war jetzt mit Blick auf die … äh … „Frisur“ von Alex kein besonders gutes Beispiel ;-) 

Umgekehrt sind Dinge möglich, die bei uns auf dem Erdboden nicht klappen: eben mal zur Decke schweben, wo sich auch Schubladen oder Geräte befinden, oder ein viele Kilogramm schweres Objekt auf einem Finger balancieren.

Das folgende Video zeigt eine kleine „Spielerei“ mit einer Wasserkugel – von Alex und Kollegen in 3D gefilmt, um uns die verrückte Welt der Schwerelosigkeit etwas näher zu bringen. Wenn du noch irgendwo eine Rot-grün-Brille hast: viel Spaß! Wenn nicht, gibt’s hier eine normale Version des kurzen Films – dann auch viel Spaß ;-) Die physikalischen Effekte, die hier einfach nur lustig aussehen, werden ganz ernsthaft in der Forschung genutzt, um Experimente durchzuführen, wie sie auf der Erde nie gelingen könnten. Ähnlich wie hier das Wasser schwebt, können beispielsweise auch Metalle in speziellen Öfen erhitzt und in flüssigem Zustand in der Schwebe gehalten und untersucht werden. So kann man Abläufe im Inneren der Schmelze untersuchen, die wichtig für die Qualität einer Metalllegierung sind, aber auf der Erde von der Schwerkraft „überlagert“ werden. Die Ergebnisse all dieser Testläufe finden dann bei uns im „irdischen“ Alltag ihre Anwendung.


(Bild: NASA/ESA)


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Der Weltraumbahnhof Baikonur: Von hier aus bricht Alexander Gerst mit seiner Crew ins All auf. Das riesige Startgelände liegt weit östlich von Moskau in der kasachischen Steppe. In den 1950er Jahren wurden hier die ersten Startrampen gebaut – für die allerersten Satelliten, mit denen damals das Raumfahrtzeitalter begann.

Witzig: Das „echte“ Baikonur befindet sich ganz woanders! Um die Amerikaner zu täuschen, nannte man den Startplatz nach dem mehrere hundert Kilometer entfernten Ort. Alles war damals streng geheim – und man wollte mit dem kleinen Trick westliche Spione in die Irre führen. Mittlerweile wurde aber auch das kleine Städtchen in der Nähe des Startplatzes, das früher Leninsk hieß, in Baikonur umgetauft – und damit liegt der Weltraumbahnhof jetzt wirklich bei Baikonur ;-)

Das Foto entstand wenige Tage vor dem Start: Die riesigen „Arme“ der Startrampe sind noch nach unten geklappt.
  
(Bild: NASA/Bill Ingalls)

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Die Rakete mit dem Raumschiff an der Spitze wird erst zwei Tage vor Start von der Montagehalle zur Rampe gebracht.

(Bild: NASA/Bill Ingalls)
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Das europäische Forschungslabor Columbus ist während der Mission gewissermaßen der Arbeitsplatz von Alexander Gerst (das Foto zeigt Alex, wie er nach Feierabend durch das Labor schwebt, wo inzwischen das Licht ausgeschaltet wurde). Es ist knapp 7 Meter lang, etwa 4 Meter hoch und „vollgestopft“ mit wissenschaftlichen Apparaturen. Diese High-Tech-Geräte, die auf engstem Raum Spitzenforschung ermöglichen, sind in einzelnen „Regalen“ – sogenannten Racks – untergebracht und verschiedenen Forschungsdisziplinen gewidmet: Medizin, Biologie oder auch Flüssigkeitsphysik.

(Bild: NASA/ESA)

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Eine große materialwissenschaftliche Anlage hat Alex bei seinem ersten Bordaufenthalt im Jahr 2014 eingebaut: Sie kam mit einem Raumtransporter in mehreren Einzelteilen zur ISS – und beim Zusammenbau (Foto) gab es erst mal ein Problem: Ein Bolzen klemmte. Tagelang wurde überlegt, was man da machen könnte. Einfach absägen? Besser nicht! Die Experten im Kontrollzentrum in Oberpfaffenhofen befürchteten, dass dadurch Metallspäne in die Luft gelangen könnten. Die Lösung: Alex schmierte den Bolzen erst mit Rasierschaum ein, an dem die Späne dann beim Sägen kleben blieben. Na bitte, geht doch ;-)

(Bild: NASA/ESA)
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Die Rakete bringt das Sojus-Raumschiff in eine etwa 200 Kilometer hohe Umlaufbahn. Von dort nähert es sich in Etappen der ISS an, die die Erde in 400 Kilometern Höhe umkreist. Schließlich kommt es zum „Rendezvous“ – bei einem Tempo von 27.500 Kilometern pro Stunde. Das sind immerhin mehr als 7 Kilometer pro Sekunde! Präzisionsarbeit ist da gefordert. Das Raumschiff (hier im großen Bild zu sehen) muss exakt im richtigen Winkel und zuletzt – relativ zur ISS – mit wenigen Zentimetern pro Sekunde den Andock-Mechanismus treffen. „Klick“, rastet es dann ein. Normalerweise wird das ganze Manöver durch automatische Bordsysteme ausgeführt. Sollte dabei aber zum Beispiel ein Computerfehler auftreten, kann die Crew auch manuell andocken. Angeblich haben sich russische Sojus-Kommandanten immer gefreut, wenn es dazu kam und sie selbst ihr Raumschiff per Handsteuerung ins Ziel befördern mussten bzw. durften. Erfreut sind die Raumfahrer in jedem Fall darüber, dass der Flug in dem engen Raumschiff (das folgende Foto zeigt Alex im baugleichen Simulator) inzwischen nicht mehr zwei Tage dauert, sondern dank neuer Navigationssysteme nur noch wenige Stunden.

(Bilder: NASA)
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Am besten holst du dir erst mal etwas zu essen, bevor du diesen Text liest. Denn genau darum geht’s: um das Essen – und du könntest sonst Hunger bekommen! Aber der Reihe nach …

Die Zeiten, in denen Weltraum-Nahrung aus Tuben kam, sind lange vorbei. Heute wird das Essen meist vor dem Start dehydriert - den Speisen wird also das Wasser entzogen - und vakuumverpackt (kleines Bild), an Bord wird Nudeln und anderen Speisen dann wieder Wasser zugesetzt. Die Bordküche der ISS bietet eine Vielzahl verschiedener Mahlzeiten, wobei auf gesunde und ausgewogene Ernährung großer Wert gelegt wird. Da gibt es Hühnchen oder auch Fischgerichte, dazu leckeres Gemüse, Reis, hinterher zum Nachtisch verschiedene Quarkspeisen und vieles andere mehr. Schon Hunger? Wir hatten dich gewarnt ;-)

Inzwischen kann die Crew sogar selbstgezüchteten Salat essen – wobei das eigentlich nur ein Test ist, um herauszufinden, wie gut Pflanzen in Schwerelosigkeit wachsen. Denn wenn Raumfahrer eines Tages auf einer Langzeitmission zum Mars (das große Bild ist eine künstlerische Darstellung) unterwegs sind, werden sie einen Teil der Nahrung selbst züchten müssen: Denn so viele Konservendosen könnte man gar nicht mitnehmen.

(Bilder: NASA)
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Seltsame Sache: Ein halbes Jahr vor dem Start dürfen alle Crewmitglieder beim „Probe-Essen“ Wünsche äußern, welche Lieblingsgerichte für sie zusätzlich mitgenommen werden sollen. Das kleine Problem beim Probe-Essen ist nur: In Schwerelosigkeit verändert sich der Geschmack. Der Grund: Wenn wir auf der Erde stehen, sind unsere Körperflüssigkeiten gleichmäßig im Körper verteilt. Fehlt die Schwerkraft aber, die nach unten in Richtung Füße zieht, sammeln sich vermehrt Flüssigkeiten in den oberen Körperregionen. Daher schwellen auch die Schleimhäute wie bei einem Schnupfen an – und mit verstopfter Nase schmeckt bekanntlich alles irgendwie anders. Mach mal mit zugehaltener Nase und geschlossenen Augen den Marmeladen-Test: Findest du heraus, welche Marmelade nach Erdbeeren und welche nach Pfirsich oder einer anderen Obstsorte schmeckt? Einige Astronauten erzählen jedenfalls, dass sich ihr Geschmacksempfinden so sehr verändert hat, dass sie ihr Essen mit anderen Kollegen getauscht haben: Jeder bekam plötzlich Appetit auf etwas anderes – nur nicht auf das eigene Essen. Aber über frisches Obst, das (wie auf diesem Foto) gelegentlich von Versorgungsschiffen geliefert wird, freuen sich alle …

(Bild: NASA)



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Hier noch ein NASA-Video, das die Crew beim Essen zeigt – zusammen mit ein paar anderen Bord-Szenen. Guten Appetit!

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Was machen Astronauten in ihrer Freizeit? Vor allem genießen sie den Blick auf die Erde. Dafür bietet das Modul Cupola (siehe Bilder auf dieser und der folgenden Seite) mit seinen Fenstern aus besonders dickem Glas einen phantastischen Ausblick.

(Bilder: NASA/ESA)

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Neben diesem „Fernsehen“ der besonderen Art können die Crewmitglieder übrigens auch das normale Fernsehprogramm empfangen: Alex verfolgte bei seinem Bordaufenthalt im Jahr 2014 einige Spiele der Fußballweltmeisterschaft – natürlich nicht während der Arbeitszeit, sondern nach dem Abendessen (hier mit seinen Kollegen im Bild). Er sah sich aber auch immer wieder Nachrichtensendungen oder auch mal einen „Tatort“ an. Das alles wird vom Kontrollzentrum per Funk an die ISS-Crew überspielt, wenn die Datenübertragung gerade mal nicht für andere Zwecke benötigt wird.

Bild: NASA/ESA
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Eine der Fragen, die uns von jungen Menschen am häufigsten gestellt wird, lautet: Wie wird man Astronaut? Die Antwort: mit einer guten Ausbildung und viel Glück. Viele Astronauten haben ein naturwissenschaftliches oder technisches Studium absolviert. Besondere Leistungen – zum Beispiel eine Doktorarbeit oder die Teilnahme an Expeditionen – helfen auch bei der Bewerbung. Alex konnte all das vorweisen: Dr. Gerst ist studierter und promovierter Geophysiker und er war im Laufe mehrerer Expeditionen unter anderem in der Antarktis (großes Bild) und auf Vulkanen wie dem Ätna (kleines Bild). Schließlich gehörte er – nach vielen Tests in einem langen Auswahlverfahren – zu den sechs Kandidaten, die im Jahr 2009 unter insgesamt mehr als 8400 Bewerbern ins ESA-Astronautenteam aufgenommen wurden.

(Bilder: Alexander Gerst)
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Vielleicht ist es der berühmteste Funkspruch der Welt: „Houston, we have a problem“, sagte die Crew von Apollo 13. Nur mit äußerster Mühe schafften es damals die drei Astronauten zurück zur Erde, nachdem ihr Apollo-Raumschiff auf dem Weg zum Mond durch eine Explosion schwer beschädigt worden war.
 
Houston – das ist nicht nur eine Großstadt in Texas, in der übrigens (kleiner Hinweis für die Serien-Junkies unter euch) Jim Parsons alias Sheldon Cooper aus „The Big Bang Theory“ geboren wurde. Houston – das ist in der Welt der Raumfahrt einer der großen „Hot Spots“: Denn hier befindet sich das NASA-Kontrollzentrum und vieles mehr – etwa auch ein gigantisches „Tauchbecken“, in dem Astronauten ihre Spacewalks trainieren. Tief im Wasser, wo der Auftrieb die Schwerkraft ausgleicht und man zu schweben scheint, sind Nachbauten vieler ISS-Module in Originalgröße untergebracht. Auch Alex hat hier lange trainiert (siehe Bild auf folgender Seite).

(Bilder: NASA)
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Hier noch ein Video , in dem der deutsche Astronaut Hans Schlegel in Houston das Training und auch den Raumanzug für Weltraum-Ausstiege erklärt. Wir haben ihn direkt am Rand des riesigen Beckens getroffen. Hans Schlegel hat selbst einen Spacewalk absolviert.

(Video: DLR)

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Die ISS gilt als das größte Technologieprojekt, das jemals von so vielen Ländern in friedlicher Zusammenarbeit entwickelt wurde: Geschätzt um die 100.000 Menschen aus insgesamt 16 Staaten haben die Raumstation entwickelt, konstruiert und gebaut. Alexander Gerst schwärmt: „Da mussten viele Einzelteile, die sich nie auf der Erde getroffen haben, im All auf den Millimeter genau zusammenpassen.“ Alles in allem ist die ISS so groß wie ein Fußballfeld, im Inneren hat sie das Volumen von zwei normalen Verkehrsflugzeugen. Die Bahnhöhe beträgt rund 400 Kilometer – und in nur 90 Minuten umrundet die ISS einmal unseren Planeten.

Die Bordsysteme sind ein ausgeklügeltes Stück Ingenieurskunst vom Feinsten: Die Stromversorgung funktioniert mit Solarzellen, die sich immer auf die Sonne ausrichten, die Luft wird gefiltert, Wasser wird aus der Atemluft und sogar aus dem Urin gewonnen und über verschiedene Filtersysteme wiederaufbereitet. Dieser schonende Umgang mit Ressourcen ist nötig, da unbemannte Versorgungsschiffe nur im Abstand einiger Monate Nachschub zur Station transportieren. Und er kann auch zum Nachdenken anregen, wie wir auf unserem „Raumschiff Erde“ mit natürlichen Ressourcen wie Wasser und Luft umgehen sollten, die bekanntlich ebenfalls begrenzt sind.

(Bild: NASA)

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Rundflug durch die ISS gefällig?
Anklicken, anschauen und genießen!

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Alex ist begeisterter Sportler. Dazu gehört unter anderem Jogging – und zwar auch im All. Da läuft oder radelt er sogar zwei Mal täglich um die ganze Erde herum. Wie das? Ganz einfach: An Bord der Raumstation steht für jedes Crewmitglied täglich Sport auf dem Programm, damit die in Schwerelosigkeit wenig geforderte Muskulatur nicht abbaut. Und bei drei Stunden auf dem Laufband oder Fahrrad-Ergometer ergibt das – bei 90 Minuten pro Orbit – eben zwei Erdumkreisung im Laufen oder Radeln ;-) Aber Spaß bei Seite: Die Übungen sind wirklich wichtig – für Astronauten, die ein halbes Jahr auf der ISS verbringen, und erst recht für eine Crew, die eines Tages auf eine noch viel längere Mission zum Mars aufbricht.

Das Fitness-Training, das von Medizinern sorgfältig überwacht und ausgewertet wird, liefert zugleich Erkenntnisse für Patienten auf der Erde – etwa in der Reha-Medizin nach Unfällen oder längerer Bettlägerigkeit. Denn auch da muss Muskelmasse wieder aufgebaut werden. Wer mal einen Arm oder ein Bein in Gips hatte, weiß, wie die Muskulatur schon nach ein paar Wochen zurückgegangen ist. Dieses Bild zeigt Alex auf dem Laufband – mit Haltegurten, damit er nicht davonschwebt.

(Bild: NASA/ESA)

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Im Video demonstriert NASA-Astronautin Karen Nyberg, wie das Lauftraining auf der ISS funktioniert (Quelle: NASA).

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Hier könnte zum Buchstaben K ein Text über Köln stehen – da ist immerhin die Zentrale des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und auch das ESA-Astronautenzentrum, in dem Alexander Gerst lange trainiert hat. Oder ein Artikel über das Kosmonauten-Trainingszentrum bei Moskau, das legendäre Sternenstädtchen. Doch wir widmen diese Seite einem anderen Schauplatz der Raumfahrt-Geschichte: dem Städtchen Künzelsau! Trommelwirbel ;-) Denn da wurde Alex am 3. Mai 1976 geboren und dort wuchs er auf. Künzelsau liegt rund 40 Kilometer östlich von Heilbronn – und übrigens auch nicht allzu weit vom DLR-Standort Lampoldshausen entfernt, wo die großen Triebwerke der Ariane-Rakete getestet werden. Die Raumfahrt und der Weltraum – dafür begeisterte sich Alex schon als Kind. Sein Großvater war Amateurfunker und schickte Signale zum Mond, die von dort reflektiert wurden – das fand Alex spannend. Nach dem Abi und dem Zivildienst ging Alexander Gerst als Rucksack-Tourist auf seine erste große Reise. Später studierte er Geowissenschaften – und wie es dann weiterging, könnt ihr unter G wie „Geophysiker“ nachlesen …

(Bild: Wikipedia)
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Normalerweise sind sechs Crewmitglieder an Bord der Raumstation. Drei kehren nach einem halben Jahr zur Erde zurück, um ein paar Wochen später durch drei Nachfolger ersetzt zu werden. Die anderen drei Crewmitglieder werden dann einige Monate später abgelöst. Von der ISS zurück zur Erde – das dauert nur wenige Stunden. Wenn die „Heimkehrer“ im Sojus-Raumschiff Platz genommen haben und alle Bordsysteme getestet wurden, erfolgt das Abdocken. Allmählich entfernt sich die kleine Sojus von der mächtigen Station. Schließlich zündet das Raumschiff die Triebwerke entgegen der Flugrichtung. Dadurch wird es langsamer und seine Bahnhöhe sinkt. Die dichteren Luftschichten sorgen für eine weitere Abbremsung. Das eigentliche Landemodul mit der Crew trennt sich dann von den zwei übrigen Elementen, aus denen das Sojus-Raumschiff besteht und die in der Atmosphäre verglühen. Die Landekapsel sinkt schließlich an einem großen Fallschirm zu Boden, wobei kurz vor dem Aufsetzen eine Bremsrakete zündet. Im Zielgebiet befinden sich bereits Betreuer-Teams, die die Raumfahrer aus der Kapsel tragen. Denn anfangs macht die ungewohnte Schwerkraft das Laufen nicht gerade einfach.

(Bilder: NASA)
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Hier eine Aufzeichnung, die Alex und seine damaligen Kollegen unmittelbar nach der Landung zeigt – wobei Alex ziemlich fit drauf ist ;-)

(Video: NASA)

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In Schwerelosigkeit ändert sich vieles – auch im menschlichen Körper. Astronauten entwickeln dabei Symptome, die auch bei Krankheiten von Patienten auf der Erde auftreten. Hier einige Beispiele: Die Knochen bauen in Schwerelosigkeit Calcium ab – das passiert auch bei älteren Menschen, die an Osteoporose erkranken. Außerdem kann es zu Herz- und Kreislaufproblemen und auch zu einem erhöhten Augeninnendruck kommen: Denn da die Schwerkraft nicht mehr nach unten zieht, verlagern sich Blut und Gewebeflüssigkeiten in die oberen Körperregionen. Nach der Landung bilden sich all diese Effekte wieder zurück. Da nur wirklich gesunde Menschen ins All fliegen dürfen, sehen die Ärzte also vereinfacht gesagt, wie Krankheiten entstehen und wie nach der Rückkehr zur Erde die „Genesung“ stattfindet – wichtige Erkenntnisse auch für uns alle auf der Erde!

Das gilt auch für Experimente, die zum Beispiel der Entwicklung von Medikamenten gegen multi-resistente Bakterien dienen sollen. Bei all diesen Untersuchungen gibt es immer wieder neue Entdeckungen und auch handfeste Überraschungen. So wollten die Wissenschaftler bei der ersten Mission von Alex herausfinden, warum – nach ihrer Vermutung – die Haut in Schwerelosigkeit schneller altert. Das Ergebnis der Tests verblüffte alle Beteiligten: Die Haut altert gar nicht schneller, sondern langsamer! Jetzt wird das näher untersucht … Auf dem Foto nimmt Alex eine Blutprobe – auch das gehört zum „Traumberuf“ eines Astronauten.

(Bild: NASA/ESA)

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Ein Großteil des Trainings dient dazu, die Crew auf Notfälle vorzubereiten – damit sie schnell und richtig handelt, wenn mal etwas außerplanmäßig passiert. In Simulatoren des Sojus-Raumschiffs wird der Start eingeübt – und die Betreuer im Nebenraum spielen dabei bewusst Fehler und Probleme ein: ein Leck durch einen Mikrometeoriten, ein technisches Problem oder andere Zwischenfälle. Was dann zu tun ist – dafür gibt es sogenannte Prozeduren, die in Handbüchern stehen und die man geradezu auswendig kennen muss. Das sind genaue Handlungsanweisungen, was in welcher Ausnahmesituation zu tun ist. In anderen Simulatoren geht es zum Beispiel um ein Feuer an Bord der ISS (hier im kleinen Bild). Auch ein Überlebenstraining in der Wildnis steht auf dem Trainingsplan: Falls die Kapsel nach der Landung nicht gleich von den Betreuern per Hubschrauber gefunden wird, muss die Besatzung mehrere Tage allein klarkommen – nur mit den wenigen Dingen ausgerüstet, die an Bord der Landekapsel sind. Und wenn die Rückkehr für den Winter geplant ist, wird das Überlebenstraining im tief verschneiten Russland (großes Bild) durchgeführt – meist bei ziemlich eisigen Temperaturen. Kein Wunder, dass das nicht die beliebteste aller Trainingseinheiten ist …

(Bilder: NASA/ESA)
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Luftbild der Region Oberpfaffenhofen.
Luftbild der Region Oberpfaffenhofen.
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Etwa 30 Kilometer westlich von München liegt Oberpfaffenhofen. Dort befindet sich ein großer Standort des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Hier werden Satellitenbilder für die Umweltbeobachtung ausgewertet und Weltraum-Roboter erprobt, hier starten Forschungsflugzeuge zur Untersuchung der Atmosphäre und es werden neue Verfahren für die Kommunikation und Navigation per Satellit entwickelt. Ein großes Gebäude auf diesem High-Tech-Gelände ist das DLR-Raumfahrtkontrollzentrum. Aus einem der Kontrollräume überwacht die Europäische Weltraumorganisation ESA alles, was im ISS-Modul Columbus passiert: Sämtliche Aktivitäten der Crew, die in diesem Labor der Raumstation stattfinden, werden hier geplant und geleitet.

(Bilder: DLR)
Luftbild der Region Oberpfaffenhofen.
Luftbild der Region Oberpfaffenhofen.
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Wow! Polarlichter bieten ja schon vom Boden gesehen einen super-spektakulären Anblick. Wenn man sie aber von oben betrachtet, ist das geradezu atemberaubend! Der deutsche Astronaut Gerhard Thiele erzählte mal: „Wir sind mit dem Shuttle direkt durch die Polarlichter hindurchgeflogen. Sie sahen aus wie Vorhänge aus Licht!“ Und auch Alexander Gerst schwärmt davon, wie diese Himmelserscheinungen mit ihren leuchtenden Grüntönen den Anblick der Erde geradezu verzaubern. Ausgelöst werden sie übrigens durch elektrisch geladene Partikel, die von der Sonne ausgesandt werden. Sie treffen auf Luftmoleküle der Atmosphäre und regen diese zum Leuchten an – stark vereinfacht gesagt.

(Bild: NASA/ESA)

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Einige Tage vor dem Start trifft Alex mit seiner Crew in Baikonur ein. Dort geht es direkt in Quarantäne. Das heißt: Die Crew lebt abgeschirmt in einem eigenen Quartier, zu dem nur noch ausgewählte Betreuer Zutritt haben. Auch die letzte Pressekonferenz (großes Bild) wenige Tage vor dem Start findet hinter Glas statt – und selbst wenn sich die Raumfahrer kurz vor dem Besteigen der Rakete von ihren Familien verabschieden, ist eine Glasscheibe dazwischen. Durch all diese Maßnahmen soll verhindert werden, dass sich ein Besatzungsmitglied noch in letzter Minute ansteckt. Dazu muss man wissen, dass selbst eine harmlose Erkältung in Schwerelosigkeit mehr als lästig werden kann. Denn der Organismus ist durch die Belastungen des Fluges ohnehin schon ziemlich gestresst. Darüber hinaus lässt die Leistungsfähigkeit des Immunsystems in Schwerelosigkeit deutlich nach. Sollte es dennoch vor dem Start zu einer Erkrankung kommen, stünde zwar immer noch eine Backup-Crew in Reserve bereit – aber das will man natürlich nach der jahrelangen intensiven Vorbereitung vermeiden.

(Bilder: ESA)
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Alex und Crew unmittelbar vor dem ersten Flug ins All - hier direkt an der Startrampe. (Bild: ESA)
Alex und Crew unmittelbar vor dem ersten Flug ins All - hier direkt an der Startrampe. (Bild: ESA)
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Die Sojus-Rakete ist ca. 50 Meter hoch. Sie wiegt beim Start etwa 300 Tonnen. Das meiste davon ist hochexplosiver Treibstoff. Zweieinhalb Stunden vor dem Start nimmt die Crew im Raumschiff Platz. Alexander Gerst erzählt: „Man steigt diese Leiter hoch, winkt nochmal. Dann fährt man mit dem Aufzug nach oben zur Luke. Die Rakete faucht und zischt – es fühlt sich an wie ein lebendiges Biest.“

Direkt nach dem Start ist die Rakete mit ihrer enormen Masse noch recht langsam. Doch dann wird sie immer schneller. „Man wird richtig in den Sitz gequetscht“, sagt Alex. Es dauert nur etwas mehr als acht Minuten: Dann wird die letzte Raketenstufe vom Raumschiff getrennt, das jetzt mit 27.500 Kilometer pro Stunde in die Umlaufbahn einschwenkt. Es gehört schon eine Menge Mut dazu, diesen „Feuerritt“ in den Weltraum zu wagen – wobei man hinzufügen muss, dass dieser russische Raketentyp über Jahrzehnte äußerst zuverlässig Raumfahrer ins All befördert hat. Für den Notfall verfügt die Sojus oben an der Spitze über eine kleine Rettungsrakete, die die Kapsel samt Insassen aus der Gefahrenzone befördern würde. Aber das war erst ein einziges Mal nötig, als die Rakete auf dem Startplatz in Flammen geriet und kurz danach explodierte. Die Kosmonauten überlebten eben dank des Rettungssystems.

(Bild: NASA)

Alex und Crew unmittelbar vor dem ersten Flug ins All - hier direkt an der Startrampe. (Bild: ESA)
Alex und Crew unmittelbar vor dem ersten Flug ins All - hier direkt an der Startrampe. (Bild: ESA)
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Klingt irgendwie unheimlich, ist aber so: Nachts hält niemand auf der Raumstation Wache – alle Crewmitglieder gehen am Ende ihres Arbeitstages und nach ein paar Stunden Freizeit schlafen. Die Bordsysteme werden dann von den Kontrollzentren beaufsichtigt. Die Schlafkabinen sind klein wie eine Telefonzelle (falls ihr so etwas noch kennt) oder wie eine Duschkabine. Der Schlafsack hängt an der Wand – in Schwerelosigkeit macht es ja keinen Unterschied, ob man im „Liegen“ oder „Stehen“ schläft.

Seltsam: Im Schlaf sehen Astronauten manchmal Blitze. Ausgelöst werden sie durch kleinste geladene Teilchen des „Sonnenwinds“, die durch die Wände der Raumstation hindurch gehen. Trifft eines zufällig auf die Netzhaut, löst es diese Lichterscheinung aus.

Wichtig ist eine gute Luftzirkulation. Auf der Erde ist die ausgeatmete Luft mit einem hohen Anteil an Kohlenstoffdioxid schwerer als normale Luft. Daher sinkt sie nach unten und macht automatisch neuer, sauerstoffreicher Luft Platz. In Schwerelosigkeit ist das anders: Da es dort kein „Leicht“ und „Schwer“ gibt, würde man beim Ausatmen eine Blase aus Kohlenstoffdioxid um sich herum produzieren – wenn die Klimaanlage nicht für Frischluft sorgen würde.

Das große Foto hat Alex während der Nacht aufgenommen – wie gesagt ein bisschen unheimlich … Kleines Bild: die italienische ESA-Astronautin Samantha Cristoforetti in ihrer Kabine.

(Bilder: NASA/ESA).

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Im Video zeigt der kanadische Astronaut Chris Hadfield seinen Schlafplatz (Quelle: CSA/NASA).  

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Die Internationale Raumstation ist ein Vorbild für friedliche Zusammenarbeit über Grenzen hinweg. Zugleich ist sie ein Beispiel dafür, wie Erfolg nur durch gute Teamarbeit erreicht werden kann.

Zunächst einmal gilt das natürlich für die Crew selbst – hier ein Bild aus der ersten ISS-Mission von Alexander Gerst. Jetzt, beim zweiten Flug ins All, startet Alex zusammen mit der NASA-Astronautin Serena Maria Auñón-Chancellor und dem russischen Kosmonauten Anton Schkaplerow. Alle Teammitglieder kennen sich schon aus dem Training – und alle wissen, dass sie sich auf die anderen verlassen können.
 
Darüber hinaus gilt das aber auch für die Zusammenarbeit zwischen der ISS-Besatzung und den Kolleginnen und Kollegen am Boden: Wissenschaftler aus aller Welt haben die Experimente entwickelt. Ingenieure und Techniker haben die Rakete, das Raumschiff und auch die einzelnen Versuchsgeräte gebaut. Trainer und Mediziner waren während der Vorbereitung für die Ausbildung und Betreuung zuständig. Hinzu kommen Fachleute in den Kontrollzentren, Experten des Projektmanagements und viele andere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus Industrie, Forschungseinrichtungen und Universitäten – und zwar in allen beteiligten Ländern.

(Bild: NASA/ESA)

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Deutschland und Nachbarländer bei Nacht. (Bild: NASA/ESA)
Deutschland und Nachbarländer bei Nacht. (Bild: NASA/ESA)
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Die ISS umrundet in 90 Minuten einmal unseren Planeten. Man kann sich die Umlaufbahn wie einen Ring vorstellen – 400 Kilometer über der Erdoberfläche. Er verläuft aber nicht über dem Äquator, sondern ist schräg dazu geneigt: Als ob man einen Hut nicht gerade, sondern schief aufsetzt. Diese Neigung (auch Inklination genannt) beträgt 51,6 Grad – der Hut aus unserem Beispiel würde also ziemlich schief auf dem Kopf sitzen ;-) Das heißt auch: Der 51. Breitengrad (auf der Nord- und auf der Südhalbkugel der Erde) wird noch von der ISS überflogen, der 52. Breitengrad nicht mehr. Auf der Nordhalbkugel ist das zum Beispiel das Ruhrgebiet, während die ISS nie genau über Hamburg hinwegfliegt.

Übrigens: Wenn die ISS über uns hinwegfliegt, kann man sie manchmal mit bloßem Auge sehen. Das ist immer dann der Fall, wenn der Himmel dunkel ist, die ISS aber weit über der Erde noch von der Sonne angestrahlt wird. Dann zieht sie hell leuchtend von West nach Ost über den Himmel. Infos dazu findest du hier.

(Großes Bild: NASA)

Deutschland und Nachbarländer bei Nacht. (Bild: NASA/ESA)
Deutschland und Nachbarländer bei Nacht. (Bild: NASA/ESA)
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… Vulkane. Oder doch lieber wie Vakuum? Was ist euch lieber? Na gut: Wir behandeln hier beides ganz kurz. Vulkane zuerst – allein schon zu Ehren von Alex, der vom Studium her Vulkanforscher ist. Sie sind aus dem All gut zu erkennen – vor allem wenn sie aktiv sind. Hier ein Bild, das von einem Space Shuttle aufgenommen wurde und einen Vulkan auf der russischen Halbinsel Kamtschatka zeigt.
  

Und jetzt zum Vakuum: Die Erdatmosphäre reicht weit ins All hinaus, wobei die Luft aber schon ab etwa 8000 Meter zum Leben zu dünn wird. Wer in einem Flugzeug in typischer Reiseflughöhe von 10.000 Metern sitzt, hat bereits zwei Drittel der Luftmassen unserer Atmosphäre unter sich. In der 400 Kilometer hohen Umlaufbahn gibt es zwar immer noch Luftmoleküle: Sie erzeugen sogar genug „Luftwiderstand“, um die ISS auf ihrer Bahn leicht abzubremsen, sodass sie permanent an Höhe verliert und von angedockten Frachtschiffen regelmäßig per Triebwerkzündung angehoben werden muss. Aber da diese Rest-Atmosphäre wirklich nur extrem dünn ist, kann man hier von einem Vakuum sprechen. Wenn Astronauten zu Spacewalks aussteigen, schützt sie der Raumanzug vor dieser Luftleere und auch vor den extremen Temperaturen – mit einem gerade mal zwei Millimeter dünnen Visier am Helm.

Und weil du so tapfer bis hierhin mitgelesen hast, legen wir noch ein weiteres „V-Wort“ drauf – in Form eines schönen Fotos (nächste Seite) vom Vollmond, aufgenommen aus der Erdumlaufbahn.

(Bilder: NASA)



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 „Weltraum-Spaziergänge“ sind alles andere als ein „Spaziergang“, sondern extrem anstrengend und auch nicht ganz ungefährlich. Aber vor allem sind sie faszinierend.
„Weltraum-Spaziergänge“ sind alles andere als ein „Spaziergang“, sondern extrem anstrengend und auch nicht ganz ungefährlich. Aber vor allem sind sie faszinierend.
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„Bei unserem Ausstieg in den Weltraum waren wir gerade auf der Nachtseite der Erde“, erzählt Alex. „Reid machte die Luke auf, draußen war es pechschwarz und uns lief beiden ein Schauer über den Rücken: Denn wir dachten unwillkürlich, dass uns gleich ein eiskalter Luftzug entgegen wehen würde. Das ist im Vakuum des Weltalls natürlich Blödsinn – aber es ist komisch, wie man auch in einer solchen Situation in alten Gewohnheiten denkt.“

Weltraum-Ausstiege zählen zu den anstrengendsten Aktionen während eines Raumfluges. Meist dauert ein Spacewalk bis zu sechs Stunden – immer im sperrigen Raumanzug, mit Helm und dicken Handschuhen. Die „Spacewalker“ stehen in permanentem Funkkontakt mit den Kontrollzentren auf der Erde, Ärzte kontrollieren sogar per Datenübertragung vom Boden aus die Herzfrequenz. Damit es keinen Zwischenfall gibt und alles wie am Schnürchen abläuft, wird jeder Handgriff lange vor dem Start im Unterwasser-Training eingeübt. Aber wie Alex sagt: „Es ist schon ein kleiner Unterschied, ob du in einem Tauchbecken übst oder ob du 400 Kilometer unter dir nichts hast – und dann tief da unten die Erde siehst.“ Seinen ersten Spacewalk (großes Bild) absolvierte er im Jahr 2014 – zusammen mit Reid Wiseman – mit Bravour. Im nachfolgenden NASA-Video sind davon einige Sequenzen zu sehen.

(Bilder: NASA)

 „Weltraum-Spaziergänge“ sind alles andere als ein „Spaziergang“, sondern extrem anstrengend und auch nicht ganz ungefährlich. Aber vor allem sind sie faszinierend.
„Weltraum-Spaziergänge“ sind alles andere als ein „Spaziergang“, sondern extrem anstrengend und auch nicht ganz ungefährlich. Aber vor allem sind sie faszinierend.
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… tja, wie was? Wer ist bloß auf die doofe Idee mit den Anfangsbuchstaben gekommen? Gibt es überhaupt ein Wort, das mit X anfängt? Okay, da ist das allseits beliebte Xylophon – aber das spielt bekanntlich in der Raumfahrt keine wirklich zentrale Rolle. Wir könnten stattdessen mit einem Griff in die Raumfahrt-Geschichte das Raketenflugzeug X-15 auskramen – aber das ist lange her. Es gibt auch den Planeten X – das heißt: Ob es diesen geheimnisvollen Planeten wirklich am Rande des Sonnensystems gibt, ist noch völlig offen. Und selbst wenn: Mit der ISS hat er nichts zu tun – rein gar nix. In „Alex“ ist zwar ein X drin – aber dummerweise am Ende und nicht am Anfang. Das Unternehmen Space X wäre eine Möglichkeit – es baut die Dragon-Frachtschiffe (großes Foto) zur Versorgung der Crew mit Nachschub. Außerdem ist da noch die „Mission X“. Bei diesem Wettbewerb, den viele Raumfahrtagenturen aus aller Welt einmal im Jahr gemeinsam durchführen, können Kinder im Alter von 8 bis 12 Jahren (fast) wie Astronauten trainieren und dabei Punkte sammeln – auch in Deutschland. Darüber hinaus sollen sie sich auch mit Blick auf eine gesunde Ernährung und körperliche Fitness am Vorbild der Astronauten orientieren. Puh! Damit hätten wir beim X gerade nochmal die Kurve gekriegt – und ihr dürft weiterscrollen und nachschauen, was uns beim Y eingefallen ist ...

(Bilder: NASA)

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Y wie Yeah! Als die deutsche Fußballnationalmannschaft im Jahr 2014 Weltmeister wurde, war Alex gerade auf der Raumstation – und jubelte mit Millionen deutscher Fans mit ;-)

(Bild: NASA/ESA)

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Wie sehr die Crew in der Freizeit vom Fußball-Fieber gepackt wurde, zeigt dieses kurze Video …

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Wenn alles nach Plan verläuft, wird Alex bei seinem zweiten Flug neben vielen wissenschaftlichen Experimenten auch etwas Zeit für Aktionen haben, die Kinder und Jugendliche für Forschung und Technik begeistern sollen. So sind beispielsweise einige ganz einfache Versuche mit „Bordmitteln“ geplant, die physikalische Effekte in Schwerelosigkeit auf leicht verständliche Weise illustrieren. Diese Aktion heißt „Flying Classroom 2“ und ist eine Fortsetzung ähnlicher Demo-Experimente aus dem ersten Flug.

Außerdem wird Alex etwas ganz Besonderes mit im „Reisegepäck“ haben: eine Zeitkapsel! Die kleine Aluminium-Kugel wurde von Auszubildenden des DLR gefertigt und enthält unter anderem eine spezielle DVD. Darauf sind „Wünsche für die Zukunft“ gespeichert, die von Schülerinnen und Schülern aus ganz Deutschland stammen. Mit weiteren Daten aus unserer heutigen Zeit und ein paar geheimnisvollen „Mini-Objekten“ (über die das DLR später mal etwas verrät) kommen die Kinder-Wünsche in die Kapsel – und die fliegt dann mit Alex hunderte Male um unseren Planeten. Nach der Rückkehr zur Erde wird die Zeitkapsel einem großen Museum übergeben, nämlich dem Haus der Geschichte in Bonn. Aber nur unter einer Bedingung: Sie darf erst nach 50 Jahren wieder geöffnet werden! Die Kapsel hat dann eine lange Reise durch den Weltraum und auch durch die Zeit zurückgelegt. Weil die Zeit als vierte Dimension bezeichnet wird, heißt diese ungewöhnliche Aktion „Projekt 4_D“. Ihr seid hiermit schon mal herzlich zur Feier eingeladen, wenn die Kapsel im Jahr 2068 aufgemacht wird ;-) Und wer weiß: Vielleicht sind bis dahin ja auch Menschen auf dem Mars gelandet – oder wenigstens zum Mond zurückgekehrt. Und vielleicht hat der Weltraum-Tourismus dann solche Fortschritte gemacht, dass viel mehr Menschen als heute die Schönheit unseres Planeten Erde aus dem All bewundern können – wie auf diesem traumhaften Foto, das Alex von Polarlichtern gemacht hat.

(Bild: NASA/ESA)

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Dieses kleine „A bis Z“ sollte euch mit einigen ausgewählten Aspekten zu den Flügen von Alexander Gerst bekannt machen. Aber es gibt natürlich noch viele andere spannende Dinge rund um seine Missionen. Auf www.DLR.de/next halten wir euch dazu auf dem Laufenden!



Dieses Webfeature ist eine Kooperation des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt mit dem Jugendmagazin SPIESSER.
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