Technologiedemonstrator SPECTRODemo zurück von der ISS

Bremen, 28. November 2019. Nach 132 Tagen im Weltraum und einer Reise über mehrere Kontinente ist die von der OHB System AG, ein Tochterunternehmen der OHB SE, und der US-Firma Ocean Insight im Auftrag der Europäischen Weltraumagentur ESA entwickelte Nutzlast SPECTRODemo wieder bei OHB in Bremen angekommen. Bei SPECTRODemo handelt es sich um den Technologiedemonstrator eines für den Einsatz im Weltraum modifizierten Spektrometers, mit dem auf der Internationalen Raumstation (ISS) Erkenntnisse über die Einsetzbarkeit und Verlässlichkeit der UV/VIS-Spektroskopie unter Weltraumbedingungen gesammelt wurden. SPECTRODemo dient dabei als Vorläufer für die Instrumente, die auf der künftigen Exobiology Facility der ESA zum Einsatz kommen sollen. Diese wird entwickelt, um die chemischen Auswirkungen von solarer Strahlung auf biologische und nicht-biologische Proben unter Weltraumbedingungen untersuchen zu können.

Mit SPECTRODemo wurde die gesamte optische Kette auf den Prüfstand gestellt. Diese besteht im Wesentlichen aus dem Spektrometer selbst und einem Glasfaserschalter. Der Demonstrator wurde am 17. April 2019 gestartet und lief ununterbrochen bis zum 9. August 2019. Betrieben wurde er in der ICE-Cubes Facility, die ihrerseits im European Physiology Module im Forschungslabor Columbus untergebracht ist und Platz für bis zu zwanzig würfelförmige Experimente bietet. SPECTRODemo hat die Größe von zwei solchen Würfeln, die jeweils eine maximale Kantenlänge von zehn Zentimetern haben können.

Nach seiner Rückkehr von der ISS und NASA Houston wurde der Demonstrator am 13. November 2019 erfolgreich am OHB-Standort in Bremen hochgefahren. In den kommenden Wochen werden die an Bord der ISS gesammelten Daten analysiert und die einzelnen Komponenten der Hardware untersucht. Dabei steht insbesondere die Leistung der CCD-Sensoren, also der lichtempfindlichen elektronischen Bauteile des Spektrometers im Fokus. Diese kann durch die Strahlung im Weltraum beeinträchtigt werden. Um die von SPECTRODemo an Bord der ISS erfahrene Strahlungsdosis zu messen, wurde ein Strahlungsdosimeter verwendet, das freundlicherweise von Dr. Thomas Berger vom DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin  zur Verfügung gestellt wurde.

Exobiologie: Dem Leben im Weltraum auf der Spur

Die Exobiologie, die sich mit der Frage nach Leben im All beschäftigt, untersucht unter anderem die Auswirkungen von Weltraumbedingungen auf biologisches Material. Forschungseinrichtungen in einem niedrigen Erdorbit mit der Möglichkeit, Proben für einen längeren Zeitraum Weltraumbedingungen auszusetzen, sind ideal, um die Effekte von kosmischer und solarer Strahlung auf verschiedene biologische und nicht-biologische Materialien zu untersuchen. Zu diesem Zweck haben Wissenschaftler bisher die EXPOSE-Einrichtung der ISS genutzt, die die Möglichkeit bietet, Proben Weltraumbedingungen auszusetzen und anschließend nach Rücktransport zur Erde zu analysieren. Eine Überwachung der Proben in Echtzeit war dabei bisher nicht möglich, die Auswirkungen der Weltraumbedingungen konnten erst nach Beendigung der Experimente beurteilt werden.

Um Proben in-situ und nahezu in Echtzeit überwachen zu können, plant die ESA die Entwicklung einer neuartigen Einrichtung zur exobiologischen Forschung auf der ISS. Diese soll bis zu sieben Experimente gleichzeitig aufnehmen können und den Wissenschaftlern Erkenntnisse in Bezug auf die Entwicklung des Sonnensystems und die Entstehung des Lebens liefern. Installiert werden soll die neue Forschungseinrichtung auf der nach dem jüngeren Bruder von Christoph Columbus benannten Bartolomeo-Plattform, die 2020 an die ISS andocken soll.

Exobiologische Forschungseinrichtung auch für Lunar Gateway geplant

Neben der ISS wird der wissenschaftlichen Gemeinschaft in naher Zukunft noch eine weitere Plattform für die exobiologische Forschung zur Verfügung stehen: das Lunar Gateway, ein geplanter Außenposten der Menschheit im Mondorbit. Die ESA hat mehrere Studien beauftragt, die sich mit der Entwicklung von möglichen Nutzlasten für die wissenschaftliche Forschung in der Frühphase der Nutzung des Gateway beschäftigen. Eine dieser Studien wurde im September 2019 an die Abteilung Astronautische Raumfahrt von OHB als Unterauftragnehmer von Kayser Italia vergeben. Ziel ist die Entwicklung einer Nutzlast für die exobiologische Forschung. Die an OHB übertragenen Arbeitspakte umfassen die Verantwortung für die optischen Instrumente zur Analyse von Proben in-situ.

Fruchtbringende Zusammenarbeit

Das Projekt SPECTRODemo ist ein Musterbeispiel für die produktive Zusammenarbeit mit einem externen Partner und zwischen den OHB-Standorten in Bremen und Oberpfaffenhofen. So wird die langjährige Erfahrung von Ocean Insight mit der Entwicklung von Spektrometern für den Einsatz im Weltraum mit der in Oberpfaffenhofen beheimateten Expertise in Bezug auf komplexe Optiken und der langjährigen ISS-Payload-Erfahrung am Standort Bremen kombiniert. Antonella Sgambati, Leiterin des SPECTRODemo-Projektes bei OHB, ist die Begeisterung anzusehen: „Arbeit ist Arbeit, aber Arbeit mit enthusiastischen und kompetenten Menschen ist die reine Freude.“