Riesiges Pensum an Forschungsarbeiten
Während seines sechsmonatigen Aufenthaltes auf der fliegenden Forschungsstation kommt auf Gerst – neben regulären Betriebs- und Wartungsarbeiten – ein riesiges Pensum an Forschungsaufgaben zu. Er ist an insgesamt mehr als 100 Experimenten der Weltraumorganisationen Europas (ESA), Russlands (Roskosmos), Japans (JAXA), Kanadas (CSA) und der USA (NASA) beteiligt. Die etwa 40 europäischen Experimente kommen aus den Bereichen Materialwissenschaften, Fluidphysik, Raumfahrtmedizin, Strahlenbiologie, Biotechnologie, Sonnenforschung, Astrophysik oder betreffen Technologiedemonstrationen.
Videos aus dem All ins Klassenzimmer
Allein vier deutsche Experimente, darunter die „Aktion 42“ und „Columbus Eye“, sind der Bildung zuzuordnen, mit denen Gerst als Öffentlichkeitsarbeiter versuchen will, junge Menschen für die Raumfahrt zu begeistern. Quasi Nachwuchsförderung aus dem All.
In der „Aktion 42“ konnten Schüler in einem Wettbewerb Experimentvorschläge einreichen. Für das Siegerexperiment wird Alexander Gerst Seifenblasen erzeugen und deren Verhalten in der Schwerelosigkeit untersuchen. Bei „Columbus Eye“ werden vier handelsübliche HD-Videokameras erstmals mit einem Roboterarm außen am Columbus-Modul angebracht. Sie sollen aus verschiedenen Blickwinkeln Aufnahmen der Erde direkt in irdische Klassenzimmer liefern.
Europas Raumfrachter ATV bringt weitere Forschungsanlagen
Bis zur Rückkehr im November sind fünf Frachttransporter zu entladen: zwei russische Progress-Schiffe, Europas ATV sowie je eine amerikanische Dragon- und Cygnus-Kapsel. Der ESA-Astronaut ist für die An- und Abkopplung aller Frachtsysteme ausgebildet.
Ein weiterer Höhepunkt der Mission wird zweifellos die Ankunft des fünften und zugleich letzten ATV „Georges Lemaître“ sein. Sein Start ist derzeit für den 26. Juli vorgesehen. Gerst wird das vollautomatische Dockingmanöver überwachen und – wenn nötig – manuell eingreifen.
ATV 5 wird über sieben Tonnen Fracht mit sich führen, darunter ein deutsches Magnetfeldexperiment namens MFX/MagVector. Es soll zum einen die Änderungen des Erdmagnetfelds in der Raumstation messen. Zum anderen geht es um die Wechselwirkung zwischen dem Erdmagnetfeld und einem variablen elektrischen Leiter, der sich mit hoher Geschwindigkeit durch dieses Feld bewegt. Ziel ist die Entwicklung geeigneter Magnetschutzschilde für Raumschiffe und -stationen gegen hochenergetische Partikelstrahlungen. Da die Raumstation mit hoher Geschwindigkeit von 28 000 Kilometern in der Stunde permanent das wechselnde Erdmagnetfeld durchfliegt, stellt die ISS eine einzigartige Laborumgebung für dieses revolutionäre Experiment dar.
Mit ATV 5 wird auch das DLR-ESA-Kooperationsprojekt „EML“ geliefert. Der elektromagnetische Levitator (EML) ermöglicht das behälterfreie Prozessieren metallischer Legierungsproben im Weltraum. Die insgesamt 18 verschiedenen Proben lassen sich in einem Magnetfeld schwebend kontaktfrei positionieren, aufschmelzen und wieder erstarren. Ein Mekka für Materialforscher.
Das 360 Kilogramm schwere EML-Forschungslabor soll Alexander Gerst im europäischen Columbus-Modul installieren, in Betrieb nehmen und anschließend die ersten Proben prozessieren.
Schwerpunkt Raumfahrtmedizin: Den Geheimnissen des Körpers auf der Spur
Breiten Raum nimmt in der „Blue Dot“-Mission die Humanphysiologie ein. Dazu sind eine Reihe anspruchsvoller Experimente zu den Themen Hautalterung und Hautschutz, Ernährung und Stoffwechsel sowie Strahlenschutz vorgesehen. So wird mit einem Messgerät im Rahmen des DLR-Projektes DOSIS-3 D die Strahlung an elf verschiedenen Stellen des ESA-Labors Columbus erfasst, um die räumliche und zeitliche Verteilung in Abhängigkeit verschiedener Einflussfaktoren ermitteln zu können.
Fortgesetzt werden soll auch das bereits seit 2013 laufende Experiment Skin-B. Bei dem gemeinsam vom DLR und der ESA umgesetzten Projekt wird die Veränderung der Haut von Astronauten an Bord der Raumstation mittels spezieller Messgeräte untersucht.
An der Schnittstelle zwischen der Erprobung neuer Kleidung und der medizinischen Forschung ist das Experiment SpaceTex zu finden. Die Hohenstein Institute Bönnigheim werden hier zusammen mit der Charité Berlin, dem DLR und dem Textilunternehmen Schoeller Textil AG (Schweiz) Textilien für Astronauten erproben. Die Erkenntnisse fließen in neuartige Textilprodukte mit besonderen Eigenschaften ein, wie leitfähige, thermoregulierende oder selbstreinigende Gewebe. Diese helfen künftig auch irdischen Kräften unter extremen klimatischen und physiologischen Bedingungen auf der Erde.
Die hier vorgestellten Experimente sind nur ein kleiner Teil des gewaltigen Forschungsprogramms, das Alexander Gerst zu erfüllen hat.
Die deutschen Experimente sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
| Experiment | Verantwortliche Organisation |
| Humanphysiologische Forschung | |
| Circadian Rhythm | Charité Berlin |
| Cartilage | Deutsche Sporthochschule Köln |
| Skin-B | DermaTronnier/Universität Witten-Herdecke |
| Strahlen- und Astrobiologie | |
| Dosis-3 D | DLR, Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin |
| BOSS | DLR, Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin |
| BIOMEX | DLR, Institut für Planetenforschung |
| Gravitationsbiologie | |
| Triplelux-B | TU Berlin |
| Materialwissenschaft | |
| Experimente im EML | |
| - Check-Out Experiment | Airbus Defence and Space |
| - Thermolab | Universität Ulm |
| - Thermoprop | Universität Ulm |
| - Magnephas | Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung |
| - Metcomp | DLR, Institut für Materialphysik im Weltraum |
| - Coolcop | DLR, Institut für Materialphysik im Weltraum |
| Weitere materialwissenschaftliche Experimente | |
| - MICAST | DLR, Institut für Materialphysik im Weltraum |
| - CETSOL | ACCESS Aachen |
| - SETA | ACCESS Aachen |
| Physikalische Forschung | |
| FASES | Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung |
| FASTER | Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung |
| SODI/DCMIX-3 | Physikalisches Institut der Universität Bayreuth |
| SOLAR/SOLACES | Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik |
| PK 4 | Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik |
| Technologie | |
| MFX/MagVector | DLR-Raumfahrtmanagement; Airbus Defence and Space |
| SpaceTex | Hohenstein Institute für Textilinnovation gGmbH/ Charité Berlin/Schoeller Textil AG |
| WiseNet | Airbus Defence and Space |
| NightPod | Astro- und Feinwerktechnik Adlershof GmbH |
| Bildung | |
| Aktion 42 „Seifenblasen“ | DLR; ESA; Stiftung Jugend forscht |
| Columbus Eye | DLR; Universität Bonn |
| Earth Guardian | DLR |
| Flying Classrooms | DLR |
| HAM-Radio (ARISS) | DLR; NASA; Deutscher Amateur Radio-Club DARC |
