Simbox erfolgreich ins All gebracht

  • 01. November 2011

Die deutsch-chinesische Experimentbox ist weltweit die erste bilaterale Kooperation Chinas im Rahmen des Shenzhou-Weltraumprogramms.

Am 31. Oktober um 22:58 Uhr MEZ (das bedeutet 1. November, 5:58 Uhr Ortszeit) startete das chinesische Raumschiff Shenzhou-8 mit einer Rakete vom Typ "Langer Marsch" vom Weltraumbahnhof Jiuquan in der Inneren Mongolei erfolgreich ins All. Das meldete die staatliche Nachrichtenagentur Xinhua. Mit an Bord: die in Deutschland entwickelte und gebaute Simbox-Experimentapparatur (Science in Microgravity Box) mit 17 Experimenten aus den Bereichen Biologie und Medizin, die deutsche Wissenschaftler zusammen mit ihren chinesischen Kollegen durchführen werden.

Abb.: Der Simbox-Inkubator wird auf der Shenzhou-8-Mission mitfliegen. Auf der halb herausgezogenen Experimentplattform erkennt man die einzelnen Container, die die biologischen Proben enthalten. (Bild: DLR)

Abb.: Der Simbox-Inkubator wird auf der Shenzhou-8-Mission mitfliegen. Auf der halb herausgezogenen Experimentplattform erkennt man die einzelnen Container, die die biologischen Proben enthalten. (Bild: DLR)


Bei der Nutzung von Shenzhou - dem Kernstück der bemannten chinesischen Raumfahrt - kooperiert die chinesische Raumfahrt-Organisation CMSEO (China Manned Space Engineering Office) erstmals mit einer anderen Nation. Das Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) die Programm- und Projektleitung für den deutschen Missionsanteil inne. Gebaut wurde die Simbox bei Astrium in Friedrichshafen. Sieben deutsche Universitäten nehmen an dem Experiment teil. Der unbemannte Flug des Shenzhou-8-Raumschiffs zu dem ersten Modul „Tiangong 1“ der im Aufbau befindlichen chinesischen Raumstation ist für China die Generalprobe für spätere bemannte Raumflüge.

Im Rahmen von Simbox werden Pflanzen, Fadenwürmer, Bakterien und menschliche Krebszellen fast drei Wochen lang der Schwerelosigkeit und der Strahlung des Weltraums ausgesetzt sowie medizinisch relevante Proteine kristallisiert. Die Experimente beschäftigen sich mit fundamentalen biologischen und medizinischen Fragestellungen: Wo genau greift die Schwerkraft in biologische Prozesse ein? Und wie kann man das Immunsystem stärken?

Wissenschaftler der Universitäten Erlangen, Hohenheim, Magdeburg, Tübingen und Hamburg, Freiburg sowie der Charité Berlin sind an den Untersuchungen beteiligt. Neben den sechs rein deutschen Experimenten führen die Universitäten Erlangen und Wuhan ein gemeinsames Experiment durch: In einem Mini-Ökosystem mit Algen und Fischen untersuchen die Forscher Stoff- und Energieflüsse im geschlossenen System. Dessen Ziel ist es, ein biologisches Lebenserhaltungssystem zu entwickeln, das bei zukünftigen Langzeitaufenthalten im Weltraum Sauerstoff und Nahrung produzieren sowie Wasser aufbereiten soll.

Im zweiten deutsch-chinesischen Experiment kristallisieren Wissenschaftler der Universität Hamburg und des Instituts für Biophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking medizinisch relevante Proteine in Schwerelosigkeit. Beide Proteine beziehungsweise Enzyme sind derzeit ideale Ansatzpunkte, um Wirkstoffe gegen das heute bereits weitgehend antibiotikaresistente Bakterium MRSA (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus) als auch gegen den Parasiten, der die Malaria verbreitet, zu entwickeln.

Insgesamt 40 Experimenteinheiten, jede etwa so groß wie eine Zigarettenschachtel, finden im Simbox-Brutschrank Platz. Die 25 Kilogramm schwere Versuchsanlage verfügt über ein Volumen von 34 Litern. Unter den Experimenteinheiten sind einfache Varianten wie Miniaquarien oder Pflanzenkammern. Es gibt aber auch komplexe Typen mit mehreren Kammern, Pumpen, Beleuchtung und Sensor- sowie Messsystemen. Im Orbit erfahren einige Experimentier-Einheiten Schwerelosigkeit, während andere auf einer Zentrifuge stecken, die durch Rotation Schwerkraftbedingungen produziert, wie sie auf der Erde herrschen. Ein Vergleich beider Proben gibt Aufschluss über die Wirkung der Schwerelosigkeit auf die biologischen Proben.

Zwei Tage nach dem Start wird Shenzhou-8 an das erste Modul der im Aufbau befindlichen chinesischen Raumstation „Tiangong-1“ ankoppeln. Dieses befindet sich bereits seit Ende September 2011 im Erdorbit. Nach rund 17 Tagen im All dockt Shenzhou, „das Götterschiff“ - so der chinesische Name -, wieder ab und landet nach dem Wiedereintritt in die Atmosphäre an einem Fallschirm auf der Erde. Anschließend werden die Proben durch Helikopter-Suchteams geborgen und zur Auswertung nach Peking transportiert.

Der Flug der Shenzhou-8-Kapsel ist ein Meilenstein für die bemannte chinesische Raumfahrt. Die Mission dient dem Aufbau einer chinesischen Raumstation, die um 2020 voll funktionsfähig sein soll. Nach Shenzhou-8 sollen weitere Shenzhou-Raumschiffe an Tiangong-1 ankoppeln. Mit Shenzhou-10 sollen erstmals zwei bis drei chinesische Astronauten probeweise in dem Modul arbeiten.

DLR / PH

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