Hightech-Strategie

Raumfahrtforschung für die Erde

Unser tägliches Leben ist ohne die Raumfahrt kaum vorstellbar. Kommunikation und Fernsehberichterstattung rund um die Welt, Satellitennavigation oder präzise Klimaanalysen – alles  ohne Raumfahrt unmöglich. Deshalb ist Deutschland an internationalen Raumfahrtprojekten beteiligt und verfolgt daneben ein eigenes nationales Raumfahrtprogramm.

Wir fliegen über die Oberfläche des Mars, leider nur im Labor des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin-Adlershof. Ausgerüstet mit 3D-Brille, ist der Eindruck atemberaubend. 2003 ging Mars Express an den Start, die erste europäischen Planetenmission überhaupt. "Mars Express hat gezeigt, dass Europa bei der Erforschung des Sonnensystems eine ganz wichtige Rolle  übernommen hat und Deutschland ganz vorn mit dabei ist, technologisch und wissenschaftlich", sagt Professor Johann-Dietrich Wörner, Vorstandsvorsitzender des DLR.

Deutsche Technik im All

Eine deutsche Entwicklung sendete die Bilder vom Roten Planeten: die Spezialkamera HRSC (High Resolution Stereo Camera). Mit ihrer Hilfe entstehen genaue Karten der Marsoberfläche.  

Doch ist die Kamera nicht über dem Mars im Einsatz. Eine flugzeuggetragene Version kartiert auch Städte und Landschaften nicht nur in Deutschland. Die Daten werden genutzt zum Beispiel auch für architektonische und städteplanerische Projekte. Über eine ähnlich hochauflösende und zudem intelligente Kamera verfügt auch die europäische Kometensonde Rosetta, die auf dem Weg zum Kometen Churiyumow-Gerassimenko ist.

So faszinierend das ist, steht doch immer wieder die Frage im Raum, ob das Geld, das in die Raumfahrt fließt, gut angelegt ist. Wörner ist davon überzeugt: „Der Mensch hat permanente Vorteile aus der Weltraumforschung.“  So findet etwa die Kameratechnik, die einst für Kometenmissionen entwickelt wurde, inzwischen international am Boden Anwendung bei der automatischen Erkennung von Waldbränden.

Von ganz entscheidender Bedeutung für unser tägliches Leben ist die Beobachtung der Erde aus dem Weltraum. Beim Wetterbericht sind die Satellitenaufnahmen für uns heute so selbstverständlich, dass wir nicht mehr darüber nachdenken.

Doch Satelliten leisten noch viel mehr: Für die Grundlagenforschung, aber auch für die Umweltforschung, wurde der Satellit GOCE gestartet. GOCE, wie auch die deutschen Missionen Champ und Grace, vermisst das Schwerefeld der Erde in bislang unerreichter Detailgenauigkeit. Er übermittelt nützliche Daten für die Ozeanographie und Geophysik und für die Erforschung des Meeresspiegels. Andere Satelliten beobachten die Erde schon seit Jahren ganz genau – und helfen nicht zuletzt bei Katastrophen.

Die Erde im Blick

Raumfahrtprojekte sind teuer und daher meist nur in enger Zusammenarbeit mit anderen internationalen Partnern zu realisieren. Die Internationale Raumstation (ISS) ist das größte technologisch-wissenschaftliche Projekt der Menschheitsgeschichte. Beteiligt sind die USA, Russland, Japan, Kanada und Europa. Deutschland ist der größte Beitragszahler der Europäischen Weltraumagentur ESA und trägt so zur wissenschaftlichen Nutzung der Raumstation bei. Schwerpunkt sind dabei Experimente im europäischen Forschungsmodul Columbus. 

Forschung für die Erde

Die Forschung geht hier vor allem Fragen nach, die für unser Leben auf der Erde wichtig sind. Nur in einer mit Menschen besetzten Raumstation lässt sich auch längerfristig untersuchen, wie sich die Schwerelosigkeit auswirkt. Wie reagiert der menschliche Körper, und welche neuen diagnostischen Möglichkeiten für die Behandlung von Krankheiten auf der Erde ergeben sich daraus?

Wesentlich sind auch Erkenntnisse zu physikalischen Phänomenen, etwa zur Bildung von Kristallen unter Weltraumbedingungen. Schließlich lassen sich in der Schwerelosigkeit Materialien mit völlig neuen Eigenschaften herstellen. Noch kann die Wirtschaft derartige Projekte nicht selbst finanzieren. Deshalb fördert die Bundesregierung die Weltraumforschung.

Größtes europäisches Technologieprojekt

Deutschland ist ebenfalls maßgeblich am größten Technologieprojekt der Europäischen Union beteiligt: dem zukünftigen europäischen Satellitennavigationssystem Galileo. Wenn es fertig ist, werden 30 Satelliten die Erde umkreisen. Sie machen es möglich, jede Position auf der Erde mit höchster Genauigkeit zu bestimmen.

Dabei ist das Projekt auch entscheidend für neue, hochqualifizierte Arbeitsplätze. Auf über 400 Milliarden Euro wird der weltweite Umsatz der Satellitennavigation in zehn Jahren geschätzt. Daran wollen die europäischen Staaten teilhaben.

Produkte aus dem All

Dass die Teflon-Pfanne ein Ergebnis der Weltraumforschung ist, ist eine gern kolportierte Anekdote, stimmt aber nicht. Ihre Erfindung datiert bereits aus den 30er Jahren des vorigen Jahrhunderts. Doch die Nachricht hinter der Anekdote stimmt: Tatsächlich sind viele neue Materialien Ergebnis der Raumfahrtforschung. So wird ein keramischer Werkstoff, extrem hitzebeständig und dabei ganz leicht,  als Bremsbelag nicht nur in der Automobilsindustrie verwendet. Er entstammt der Forschung für Rückkehrtechnologien, in der an Hitzeschutzschildern für Raumkapseln und –gleiter geforscht wird.

Andere Entwicklungen und Technologien aus der Raumfahrt finden vor allem in der Medizin Anwendung. Erstmals trugen 1993 die Astronauten Hans Ulrich und Walter Schlegel Anzüge mit neuartigen, speziellen Sensoren. Damit wurde es möglich, Körperfunktionen wie Herzschlag und Atmung live im Kontrollzentrum zu beobachten. Inzwischen gibt es medizinische Strampelanzüge für neugeborene Risiko-Babys mit ähnlichen Sensoren. Verändern sich die Körperfunktionen auffällig, schlägt das System sekundenschnell Alarm.

Besondere Impulse gab und gibt die Weltraumforschung für die elektronische Datenverarbeitung. Immer kleinere und leichtere Computer, so lautet zunächst eine Anforderung der Raumfahrt. Inzwischen ist es insbesondere die Software, die von Weltraumlösungen auf irdische Lösungen übertragen wird.  So zum Beispiel Managementsysteme die für bemannte Missionen entwickelt worden sind.

Eine international führende Position hat sich die deutsche Raumforschung in der Robotik erarbeitet. Der Roboter als Ergänzung oder Vorbote des Menschen bei der Exploration des Weltraums Vor allem aber versprechen diese Entwicklungen völlig neue Anwendungsmöglichkeiten in unserem Alltag. Und das nicht nur beim Schleppen von Bierkästen. Auch in der Medizin finden robotische Lösungen bei komplizierten Operationen zunehmend Anwendung: dafür steht das Projekt Mirosurge des DLR.

Roboter für Küche, Operationssaal und Weltraum

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