Eine erste Bilanz der zweiten deutschen Spacelab-Mission D-2 zogen der Programmwissenschaftler Peter Sahm und Projektwissenschaftler Manfred Keller im deutschen Kontrollzentrum Oberpfaffenhofen bei München unmittelbar nach der Landung der Raumfähre Columbia in der vergangenen Woche. Dabei hatten die beiden Forscher nur Positives zu vermelden. Die D-2-Mission sei mit ihren 88 Experimenten die komplexeste und qualifizierteste Spacelab-Mission gewesen, die es je gegeben habe.
Außerhalb des Kreises der unmittelbar Beteiligten wurde die Bedeutung des elftägigen Raumfluges dagegen eher skeptisch beurteilt. Wieviel Neues die knapp 900 Mio. DM teure D-2 Mission wirklich erbracht hat und welche Ergebnisse von praktischem Nutzen sein werden, ist derzeit noch schwer abzusehen. Die intensive Auswertung der gespeicherten Daten wird bis zu einem Jahr in Anspruch nehmen, verlautbarte das DLR aus Oberpfaffenhofen.
Ein Novum für die kommende Weltraumfahrt war der Einsatz eines interaktiven Kommunikationssystems, bei dem Experimente an Bord des Spacelab vom Nutzerzentrum für Mikrogravitation (Muse) in Köln-Porz aus beeinflußt wurden. Die als „Telescience“ bezeichnete Methode erlaubt die Fernsteuerung und Neuprogrammierung von Versuchen anhand von Echtzeit-Daten. Per Telescience nutzten die bodenständigen Forscher in Köln unter anderem das Holografische Optiklabor Holop. Diese Experimentieranlage dient der Aufklärung von Wärme-Stofftransport und Erstarrungsvorgängen zum Beispiel in Salzschmelzen und Flüssigkeiten.
Hauptinteressenten der Holop-Experimente sind Metallurgen und Gießereiforscher. Letztlich dient die Telescience-Technologie auch dem Ziel, in Zukunft mit weniger Astronauten auszukommen. Erdgebundene Wissenschaftler, so die Vision der DLR, könnten dann zu Hause bleiben, während Experten des Muse die hochfliegenden Experimentieranlagen betreuen.
Angesichts der wachsenden Kritik am Kosten-Nutzen-Verhältnis der bemannten Raumfahrt dürften Roboter in Zukunft immer häufiger die Aufgaben „echter“ Astronauten übernehmen. Zumindest eines der 88 Experimente der D-2 Mission wurde denn auch von einem Robotergreifarm ausgeführt, der von einem Team um Gerhard Hirzinger am DLR-Institut für Robotik und Systemdynamik entwickelt wurde. Nachdem Rotex – so der Name des „achten Astronauten“ – einen freischwebenden Aluminiumwürfel im Weltraum wieder eingefangen hatte, konnte Hirzinger nicht mehr an sich halten: „Wir sind begeistert, unsere kühnsten Erwartungen sind in Erfüllung gegangen!“ Das Ergebnis sei „eine Weltsensation“, man habe sich damit in der Robotertechnik einen Spitzenplatz gesichert.
Für Astronomen interessant sind die über 100 Aufnahmen der Ultraweitwinkelkamera Gauss. Mit einem Gesichtsfeld von 145 Grad wurden wie geplant Bilder der gesamten Milchstraße in sechs Spektralbereichen angefertigt. Die Aufnahmen vorwiegend junger Sterne und der von ihnen aufgeheizten Gasmassen liefern den Astrophysikern die Grundlagen für ein besseres Verständnis der Spiralarmstruktur der Milchstraße. Zusätzlich brachte die Gauss-Kamera mehrere stereoskopische Aufnahmen der Erdatmosphäre mit nach Hause.
Als „einzigartig in der Weltraumforschung“ bezeichnet die Deutsche Agentur für Raumfahrtangelegenheiten (Dara) ein mit fünf Objektiven bestücktes elektronisches Kamerasystem. „Mit dem Modularen Optoelektronischen Multispektral-Stereo Scanner Moms-02 erreicht die Beobachtung der Erdoberfläche eine neue Dimension“, sagt Heinz Stoewer, Dara-Geschäftsführer Nutzung, in Köln.
Anfänglich hatte es Schwierigkeiten mit der Kalibrierung des Instruments gegeben, die jedoch durch die Bodenkontrolle in Oberpfaffenhofen gemildert werden konnten. Als Testgebiete dienten während der D-2 Mission die südlichen USA und Mexiko, Nordafrika und Arabien sowie Australien und Südamerika. Im Rahmen eines UNO-Auftrags wurden außerdem kartographische Aufnahmen von Kambodscha gemacht. Begeisterung unter den beteiligten Wissenschaftlern rief vor allem die hohe Auflösung von bis zu 4,5 m hervor.
Moms-02 erlaubt die Erstellung digitaler Geländemodelle und entsprechender Karten im Maßstab bis zu 1:25 000. Dabei können wegen der hohen spektralen Auflösung sowohl Farben als auch Formen der Erdoberfläche erfaßt werden. Für die Umweltforschung interessant dürfte die Kartierung von Wald- und Flurschäden sein. Auch die EG-weit verordneten Flächenstillegungen für die Landwirtschaft könnten im Prinzip mit der Spezialkamera überwacht werden. Schließlich sollen auch Entwicklungsländer bei der Erschließung von Rohstoffen und der Infrastrukturplanung von der Weltraumkamera profitieren, die vom Forschungsministerium und der Dara seit 1977 gefördert wurde.
In Köln erklärte Heinz Stoewer, man wolle keine Datenfriedhöfe produzieren. Die Verteilung der Moms-Daten wird deshalb von der Deutschen Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) unterstützt. Nach dem erfolgreichen Probelauf soll die Kamera ab Juni nächsten Jahres in deutsch-russischer Kooperation auf der Mir-Plattform Piroda zum Einsatz kommen. Im Gegensatz zur 11-tägigen D-2 Mission könnte Moms-02 Langzeitdaten liefern. Der Piroda-Einsatz ist auf bis zu 18 Monate ausgelegt.
Außerdem erreicht die russische Weltraumstation auf ihrer Umlaufbahn eine wesentlich höhere geographische Breite als die Raumfähre Columbia auf ihrer letzten Mission. Während Columbia nur Regionen zwischen 28,5 Grad südlicher und nördlicher Breite überflog – also etwa von Ägypten bis Südafrika – erreicht Mir 51,6 Grad, was der geographischen Breite von Berlin entspricht. Erst die Kooperation mit Rußland ermöglicht es also, die meisten interessanten Gebiete der Industrieund Entwicklungsländer zu beobachten.
Im Anthrorack, der fliegenden Miniklinik des Spacelab, untersuchten die deutschen Wissenschaftsastronauten Hans Schlegel und Ulrich Walter unter anderem das Herz-Kreislaufsystem, die Lunge und die Flüssigkeitsverteilung im Körper unter Schwerelosigkeit. Dabei wurde festgestellt, daß die Belüftung der Lunge entgegen der Lehrbuchmeinung nicht von der Schwerkraft abhängig ist.
Mit einem Akzelerometer, einem Meßgerät für Schwerefeldänderungen, wiesen die Astronauten nach, daß die Pumpleistung des Herzens im Prinzip auch ohne Eingriff gemessen werden kann. Ob aus dem spontan erdachten Versuch eine „wichtige und wegweisende medizinische Diagnostikmethode“ erwächst, bleibt abzuwarten; ebenso die Darstellung der DLR, wonach die Ergebnisse der D-2 Mission für die Aidsforschung von Bedeutung seien.
Unter Augenärzten umstritten ist die Behauptung, erst die D-1 Mission habe zur Entwicklung eines Selbsttonometers geführt. Das Tonometer ermöglicht die Messung des Augeninnendrucks, was die Diagnose des Grünen Stars erleichtert. Besonders umstritten sind die Versuche, an Bord des Spacelab Protein-Kristalle wachsen zu lassen.
Diese sollten größer und reiner sein als auf der Erde hergestellte Bio-Kristalle, so jedenfalls die Hoffnung von Professor Volker Erdmann vom Institut für Biochemie der Freien Universität Berlin, der sich mit seinem Team bereits an fünf unbemannten Missionen beteiligt hat und auch auf der D-2 Mission zwei Gestelle mit jeweils 24 Kristallisationskammern an Bord hatte. Diese Eigenschaften erleichtern eine Röntgenstrukturanalyse, mit der sich der Aufbau der hochkomplexen Biokatalysatoren bis in die kleinsten Details erfassen läßt. Die Röntgendaten wiederum fließen heute schon ein in die Entwicklung neuer, maßgeschneiderter Medikamente.
Die Mehrheit der bodenständigen Biochemiker glaubt allerdings nicht an „Medikamente aus dem AII“. So resümierten amerikanische Wissenschaftler kürzlich in der Zeitschritt „Nature“, die Mikrogravitationsforschung habe bisher keinen wesentlichen Beitrag zur Analyse irgendeines Eiweißkörpers geleistet. Auch der Nobelpreisträger Robert Huber vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried bei München stellte die Erfolgsmeldungen aus dem All in Frage. „Es gibt keinen Grund, warum Proteinkristalle unter Schwerelosigkeit besser wachsen sollten als auf der Erde. Es gibt keinen einzigen Fall, bei dem Kristalle aus dem Weltraum für die Analyse besser geeignet waren als solche, die auf der Erde gezogen wurden“, sagte der Nobelpreisträger. „Diese Experimente verlaufen erwiesenermaßen seit über zehn Jahren erfolglos, die Finanzierung sollte eingestellt werden.“
Huber verwies darauf, daß die Kosten der D-2 Mission in etwa dem gesamten Jahresetat der Max-Planck-Gesellschaft entsprechen, und forderte dazu auf, den wissenschaftlichen Nutzen beider Unternehmungen unter diesem Aspekt zu vergleichen.
(erschienen in den VDI-Nachrichten am 14. Mai 1993)