Am 20. Juli 2019 jährt sich zum 50. Mal die historische Mondlandung, bei der die Astronauten Neil Armstrong und Buzz Aldrin zum ersten Mal einen Fuß auf die Mondoberfläche setzten. Diese Leistung war der Höhepunkt des „Space Race“ und ist bis heute die Krönung der NASA im Weltraum. In den kommenden Jahren wird die NASA versuchen, zum Mond zurückzukehren, wo sich ihnen mehrere andere Weltraumorganisationen anschließen werden.
Um sich auf diese eventuellen Missionen vorzubereiten, hat eine Gruppe von Kosmonauten kürzlich ein Isolationsexperiment gestartet, das eine langfristige Mission zum Mond simulieren wird. Es heißt die SIRIUS-19-Experiment , die heute um 14:00 Uhr begann. Ortszeit (04:00 Uhr PDT; 07:00 Uhr EDT) an der Russischen Akademie der Wissenschaften Institut für Biomedizinische Probleme (IBMP) in Moskau.
Dieses Experiment ist eine Zusammenarbeit zwischen den Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt (DLR), die französische Raumfahrtbehörde – die Nationale Studien zur Weltraumforschung (CNES) – die russische Raumfahrtbehörde (Roscosmos) und die NASA. Für dieses analoge Experiment werden drei weibliche und drei männliche Kosmonauten die nächsten 122 Tage in der simulierten Mondanlage des IBMP (auch bekannt als die NEK-Lebensraum ) In Moskau.
Die sechs Mitglieder des Sirius-19-Experiments. Bildnachweis: DLR
Diese Einrichtung wurde im Rahmen der Mars500-Studie , eine Reihe kooperativer Isolationsexperimente, die Roscosmos und die ESA von 2007 bis 2011 durchgeführt haben, um eine Langzeitmission zum Mars zu simulieren. Diese Einrichtung wurde für Mondmissionen umfunktioniert und ist jetzt Teil der SIRIUS-Programm , das darauf abzielt, die Herausforderungen von Langzeit-Mondmissionen zu bewältigen.
Wie Christian Rogon, SIRIUS Projektleiter im DLR, in einer aktuellen DLR Pressemitteilung :
„Nur eine solche biomedizinische Forschung wird künftige Reisen zu anderen Himmelskörpern ermöglichen. Sechs dieser Experimente wurden in Deutschland entwickelt… Bevor jedoch sinnvolle Forschungen auf dem Mond durchgeführt werden können, müssen Besatzungen ausgebildet werden, um eine solche Mission erfolgreich abzuschließen. Dafür müssen sie wie bei SIRIUS-19 lange unter Bedingungen leben können, in denen sie einer Mischung aus psychischer Belastung, durch totale Isolation und hohem Leistungsdruck ausgesetzt sind. Nur so können wir mehr über das Zusammenspiel von Körper und Geist in Isolation lernen.“
Kommandant dieses Experiments ist der 44-jährige russische Kosmonaut Evgeny Tarelkin, der 2012 ins All flog und sechs Monate an Bord der Internationale Raumstation (ISS) im Rahmen der Expedition 33/34. Er wird von den amerikanischen Astronauten Reinhold Povilaitis und Allen Mirkadyrov sowie den russischen Kosmonauten Daria Zhidova, Anastasia Stepanova und Stephania Fedeye unterstützt.
„Das Interessante für SIRIUS-19 ist, dass die Besatzung zu gleichen Teilen aus Männern und Frauen besteht“, sagte Rogon. „Wie geht eine gemischtgeschlechtliche Crew mit den Herausforderungen der Isolation um? Wie geht sie mit möglichen Pannen um? Wie reagiert es auf erhöhten Leistungsdruck? Das sind alles spannende Fragen, auf die wir sehr gespannt sind.“
Erhöhte Ansicht der IBMP-Anlage, in der die SIRIUS-19-Mission stattfinden wird. Credits: IBMP
Das Experiment beginnt mit einer dreitägigen Reise zum Habitat, die simuliert, wie lange es dauern würde, den Mond zu erreichen. Kurz darauf werden sie ein simuliertes Rendezvous mit dem Teil des Habitats durchführen, der die Mondorbital-Plattform-Gateway (LOP-G) – eine geplante Raumstation, die im nächsten Jahrzehnt mit dem Bau beginnen wird – und die nächsten 100 Tage damit verbringen, eine Reihe von Experimenten durchzuführen.
Das Team wird auch einen Tagesablauf haben, der die Lebens- und Arbeitsbedingungen an Bord des LOP-G simuliert. Dies umfasst tägliche Gesundheits- und Fitnesschecks, sportliche Aktivitäten, Sicherheitstraining, regelmäßige Reinigung und Wartung sowie Verfahren zum Andocken/Abdocken. Sie erhalten auch regelmäßige Lieferungen von Lebensmitteln und Hilfsgütern, die wie die ISS alle 30 Tage erfolgen.
Um die Dinge interessant zu halten, muss sich die Crew während ihres Aufenthalts auch mit einigen unerwarteten Entwicklungen auseinandersetzen. Als Rogon erklärt :
„Da das monotone Arbeiten auf engstem Raum zu einer großen Herausforderung werden kann, muss die Crew auch auf unerwartete technische Ausfälle und Störungen reagieren, wie etwa eine fünftägige Kommunikationsunterbrechung mit der ‚Bodenkontrolle‘.“
Acht Stunden am Tag führt das Team zudem wissenschaftliche Experimente durch, von denen insgesamt 70 vorbereitet wurden – sechs davon wurden vom DLR bereitgestellt. Zum Beispiel die DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln testet mit dieser Mission ein neues Trainingsprogramm, mit dem Astronauten das manuelle Andocken von Raumschiffen an Raumstationen üben können.
Künstlerische Darstellung der Raumsonde der Russischen Föderation. Bildnachweis: CSEF
Die Institut für Raumfahrtsysteme an der Universität Stuttgart hat unter der Leitung des ehemaligen deutschen Astronauten Reinhold Ewald ein Projekt entwickelt, das sich auf Andockmanöver konzentriert. Für dieses Experiment müssen die sechs Kosmonauten die Steuerung des neuen Russen simulieren PTK Federatsiya Raumschiff und andocken es mit dem LOP-G.
zusätzlich Deutsche Sporthochschule Köln zwei Experimente entwickelt, um die effektivsten Trainingsmethoden zu untersuchen, um die Auswirkungen der niedrigen Schwerkraft auf die Physiologie und Psychologie von Astronauten zu bekämpfen. Dazu gehören Muskelschwund und Verlust der Knochendichte, aber auch eine verminderte kardiovaskuläre Gesundheit, Sehbehinderung und geistiges Wohlbefinden.
Schlafmediziner aus dem Berliner Charity-Krankenhaus testen auch, ob sich Schlafentzug isoliert auf die Leistung und das Nervensystem gut trainierter „Kosmonauten“ auswirkt. zusätzlich Beuth Hochschule für angewandte Wissenschaften in Berlin testen spezielle Silber- und Graphitoberflächen, um zu sehen, ob diese bei Langzeiteinsätzen eine bakterielle Kontamination verhindern oder bekämpfen können.
Außerdem wird die Crew an einer simulierten Mission zur Mondoberfläche teilnehmen. „Genau nach der Hälfte der SIRIUS-Isolationsstudie werden vier ‚Kosmonauten‘ in einer kleinen Kapsel auf der Mondoberfläche landen“, sagte Rogon. „In Raumanzügen werden sie dort mehrere ‚Moon Walks‘ durchführen, Proben sammeln und eine ‚Siedlung‘ auf dem Mond vorbereiten – ein ganz besonderes Erlebnis.“
Künstlerisches Konzept des Mondlanders und der Besatzung auf der Mondoberfläche. Bildnachweis: Lockheed Martin
Während der letzten 30 Tage des Experiments wird die Crew auch die Durchführung von Oberflächenerkundungen mit ferngesteuerten Rovern simulieren. Sie werden auch mehrere Docking-Simulationen durchführen und die letzten ihrer Experimente beenden, bevor sie nach Moskau zurückkehren.
Dies ist das dritte SIRIUS-Experiment, das erste fand 2017 statt ( SIRIUS-17 ). Für dieses Experiment verbrachten drei NASA-Astronauten und drei Roskosmos-Kosmonauten siebzehn Tage im Habitat des IBMP. In den kommenden Jahren sind mehrere weitere Simulationen mit zunehmender Dauer geplant, darunter eine achtmonatige Mission im Jahr 2020 und eine zwölfmonatige Mission im Jahr 2021 (SIRIUS-20 und 21).
Diese und andere Experimente tragen dazu bei, Weltraumbehörden und Astronauten auf die nächste Generation der Mondforschung vorzubereiten, deren Erkenntnisse auch auf zukünftige Missionen zum Mars und anderen astronomischen Körpern angewendet werden sollen.
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