In den letzten 15 Jahren hat sich die Raumfahrt neu erfunden. Die New Space-Ära – im Deutschen auch Raumfahrt 4.0 genannt – hat es privaten Unternehmen ermöglicht, eine führende Rolle in der Raumfahrt einzunehmen. Firmen wie SpaceX sind mittlerweile zum Transportunternehmen für Raumfahrer und -fahrerinnen geworden. Doch nicht nur in den Vereinigten Staaten wird wieder von Kolonien auf dem Mond oder Mars geträumt. Deutschland ist einer der bedeutenden Player in der Weltraumforschung und Raumfahrtindustrie. Und daran sind auch Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen beteiligt.

Die Schwerelosigkeit im Weltraum hat gravierende Auswirkungen auf den menschlichen Körper. "Die Knochen lösen sich auf, die Muskeln bauen sich ab. Wir haben eine Verschlechterung bei den Augen", erzählte uns der deutsche Esa-Astronaut Matthias Maurer im Interview.

Eines der führenden Zentren für Weltraummedizin befindet sich in Magdeburg. An der Otto-von-Guericke-Universität wird unter anderem das Verhalten von Zellen in der Schwerelosigkeit untersucht. Mit ihrem Flumias-Experiment hatten sie bereits herausgefunden, dass sich das menschliche Immunsystem nach Sekunden an die Schwerelosigkeit anpasst. Doch das Magdeburger Forschungszentrum, das gerade umgebaut wird, untersucht damit nicht nur Krankheiten im All. Denn mit Experimenten wie Flumias werden auch neurodegenerative Erkrankungen, Immunschwäche oder die Entstehung von Tumoren tiefergehend erforscht.

Die Jenaer sind mittlerweile erfahrene Marsianer. Das Leibniz-Institut für Photonische Technologien hat bereits bei den Mars-Missionen 2012 und 2018 teilgenommen. Im Lander Insight etwa stecken neben Seismometern aus Göttingen und dem Roboterarm aus Berlin auch Radiometer aus Jena für Temperaturmessungen. Nun ist das Institut auch bei der aktuellen Mars 2020 Mission der Nasa, für die es ebenfalls spezielle Thermosensoren geliefert hat, mit denen die Oberflächentemperatur auf dem Roten Planeten berührungslos gemessen werden kann.

Die hochauflösenden Fotos des aktuellen Mars-Rover Perseverance werden mit Technik aus Deutschland ermöglicht. Die Jenoptik AG – ebenfalls aus Jena – hat die Linsen der Rover-Kamera hergestellt. Insgesamt befinden sich 28 Objektive an Bord des Rovers – sie sind sozusagen dessen Augen.

In einer Vakuumkammer des Instituts für Luft und Raumfahrttechnik der TU Dresden wird am Raketenantrieb der Zukunft geforscht. Es handelt sich um einen elektrischen Ionenstrahlantrieb. Mit dem kann man Minisatelliten bewegen, aber er ist auch für Langzeitflüge von Raumschiffen oder -sonden geeignet. Sein Vorteil: die Schubkraft kann genauestens dosiert werden – anders als bei den klassischen Verbrennern, die bei Raketenstarts zum Einsatz kommen. Zwei Treibstoffarten sind dabei besonders Interessant: Edelgase wie Xenon und Flüssigmetalle.

In der europäischen Raumfahrt spielt ein deutsches Unternehmen bereits seit 1985 mit: OHB (Otto Hydraulik Bremen GmbH) aus Bremen. Das Unternehmen baut Satelliten wie die des europäischen Satelliten-Navigationssystem Galileo – bei der letzten Vergabe ist das Unternehmen allerdings leer ausgegangen. OHB hat gegenüber der ESA prompt dagegen geklagt. Der daraus entstandene Kleinkrieg ist allerdings Nebensache – über Aufträge kann sich OHB derzeit kaum beschweren. 

Das Satelliten-Kontrollzentrum ESOC (European Space Operations Centre) hat den Weltraum voll im Blick. In Darmstadt werden aber nicht nur Satelliten beobachtet, sondern auch Weltraumschrott. Wenn sich ein Schrottteil einem Satelliten nähert, kontaktieren die Mitarbeiter des ESOC die Betreiber. Diese können dann ein Ausweichmanöver einleiten. Falls es zu einem Zusammenstoß kommen würde, könnte weiterer Schrott entstehen, der dann unkontrolliert in der Erdumlaufbahn umherfliegt.

Im ESOC Hauptkontrollraum – wenn keine Corona-Beschränkungen herrschen. Bildrechte: ESA

Der Mond ist "the place to be" – der angesagte Ort der aktuellen Raumfahrt. Die europäische und amerikanische Raumfahrtbehörden ESA und NASA planen eine gemeinsame Mond-Raumstation, das Lunar Gateway. Private Raumfahrtunternehmen wollen bis dahin ihre eigenen Mond-Rover auf dem staubigen Trabanten absetzen. Das Berliner Start-up PTS – das steht für den einstigen Namen Part-Time-Scientists, also Teilzeitforschende; heute nennen sie sich Planetary Transportation Systems (engl. planetare Transportsystem) – gehört dazu und arbeitet gemeinsam mit Audi an einem kleinen Mondfahrzeug. Der Rover wiegt gerade einmal dreißig Kilogramm und kann eine Nutzlast von fünf Kilo tragen. Produziert wird er mit einem Metall-3D-Drucker.

Der Technologiepionier und Unternehmer Elon Musk will Menschen auf den Mars bringen – und das noch vor 2030. Diese müssen dort allerdings irgendwo leben. Am Bremer Forschungszentrum Zarm (Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation) wird an Lösungen für Mond und Mars gearbeitet. Zum einen werden Behausungen gebaut, die wie Silos aussehen. In diesen könnten die zukünftigen Marsianer oder Mondforscher leben. Daran forscht Dr. Christiane Heinicke aus Bitterfeld, die bereits probiert hat, wie das einsame Leben auf dem Mars funktionieren könnte.

Ein modellartiges MaMBA-Modul als Labor in der Außenansicht. Bildrechte: imago images/Michael Matthey

Zum anderen brauchen die Menschen Sauerstoff, um auf dem Mars zu überleben. Dieser könnte durch Blaualgen gewonnen werden. Blaualgen sind Cyanobakterien, welche mit Hilfe der auf dem Mars vorhandenen Nährstoffe wachsen und dadurch Sauerstoff produzieren könnten. Im Zarm arbeitet man also an der interplanetaren Zukunft der Menschheit.

Mit dem Satellitenprogramm Copernicus kann unter anderem der Meeresspiegel genauestens vermessen werden. Bereits heute weiß man, dass der Meeresspiegel an der norddeutschen Küste stärker steigt als im weltweiten Vergleich. Durch die neuen Daten können sich Deutschland und Europa frühzeitig auf die Folgen des Klimawandels einstellen. Überwacht und gesteuert wird das Programm vom Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum in Bonn.

Stellen Sie sich vor, sie befinden sich mit ihrem Schiff auf hoher See. Die Wellen schlagen gegen den Bug und das Schiff wackelt hin und her. Es regnet unentwegt, aber Sie sind sicher und ihnen ist langweilig. Was würden sie jetzt nicht für einen schönen Film oder fürs Browsen durch die sozialen Medien geben. Die nötigen Satellitenantennen stellt ein Leipziger Unternehmen her: EPAK.

Wussten Sie, dass Deutschland eines der wichtigsten Betreiberländer auf der ISS ist? Bereits das erste naturwissenschaftliche Experiment auf der Raumstation wurde vor 21 Jahren mit deutscher Beteiligung durchgeführt. Drei der bisherigen elf deutschen Astronauten waren bereits auf der ISS. Im Herbst 2021 wird Matthias Maurer der nächste Deutsche sein, der den Außenposten der Menschheit betreten wird.