Houston, Huntsville, Moskau, Oberpfaffenhofen – ab Juni werden Wissenschaftler in Europa gemeinsam mit dem deutschen ISS-Kommandanten Alexander Gerst Experimente im Forschungslabor Columbus durchführen. Die Wissenschaftler wollen so schnell wie möglich Zugriff auf die neu gewonnenen Experimentaldaten bekommen. Doch wie gelangen die Daten sicher aus dem Weltraum in die Labors der Forschungseinrichtungen? Mithilfe eines speziell entwickelten IT- und Datenmanagementsystems des Bochumer Raumfahrtunternehmens SCISYS.

Wie verhalten sich Krebszellen in der Schwerelosigkeit? Wie lassen sich Naturkatastrophen durch Beobachtung des Flugs der Zugvögel vorhersagen? Antworten auf diese Fragen sollen Experimente des deutschen Astronauten Alexander Gerst auf der Internationalen Raumstation (ISS) liefern. Die Versuche finden im europäischen Forschungsmodul Columbus an Bord der ISS statt, in rund 400 Kilometern Höhe, weit entfernt von Forschern und Wissenschaftlern auf der Erde, die sehnlichst auf die Experimentaldaten von der ISS warten. Um einen sicheren Datentransfer zu ermöglichen, kommen Systeme der Bochumer Raumfahrtexperten von SCISYS zum Einsatz. „Wir arbeiten seit über 15 Jahren erfolgreich mit der ESA, Airbus und dem DLR zusammen und freuen uns, dass unsere Systeme Bestandteil der Horizons-Mission von Alexander Gerst sind“, erklärt Dr. Stephan Recher, Geschäftsentwicklung Space bei SCISYS.

Das SCISYS-System „DaSS“ verteilt die Telemetrie- und Experimentaldaten
Das Bodensegment der Internationalen Raumstation besteht aus einem Netzwerk weltweiter Einrichtungen – unter ihnen die Missionskontrollzenten in Huntsville (USA) und Moskau (Russland), das Columbus Kontrollzentrum (Col-CC) im bayerischen Oberpfaffenhofen sowie zahlreiche Forschungseinrichtungen. Der Transfer der Experimentaldaten zwischen der ISS und den Forschungseinrichtungen erfolgt über ein System von SCISYS – das Data Services Subsystem (DaSS). „DaSS übernimmt Empfang und Versand von Daten innerhalb des Bodensegments und zu den europaweit verteilten Wissenschaftseinrichtungen“, erklärt Recher.

SCISYS hat zudem das Integrated Management System (IMS) entwickelt, mit dem sich – im Sinne eines „Systems-of-Systems“ – alle Komponenten des Bodensegments konfigurieren, steuern und überwachen lassen. Ein System, das frühzeitig vor IT-Problemen warnt und die Gefahr von Ausfällen reduziert. „Das Betriebspersonal im Kontrollzentrum wird rechtzeitig alarmiert, sobald Unregelmäßigkeiten erkannt werden, beispielsweise bevor Festplatten an ihre Kapazitätsgrenzen stoßen oder Netzwerkkomponenten nicht korrekt geschaltet sind, wodurch wiederum der Datentransfer gestört werden könnte.“

Alexander Gerst erforscht Krebszellen im Weltraum
Das Columbus-Modul der ISS ist ein kompakter Arbeitsplatz. Es ist 6,9 Meter lang, 4,5 Meter im Durchmesser und vollgepackt mit Ausrüstung für Experimente in der Schwerelosigkeit. Alexander Gerst arbeitet zum Beispiel an der Erforschung von Krebszellen, die sich in der Schwerelosigkeit ganz anders als auf der Erde verhalten. Sie klumpen, anstatt flach zu wachsen. Ein Umstand, der es ermöglicht, Medikamente besser zu testen. Forscher der Berliner Charité und der University of Southampton führen zudem das Experiment „Myotones“ durch. Sie statten die Astronauten mit einem tragbaren Gerät aus, das in regelmäßigen Abständen einen Druckimpuls auf den Körper abgibt und anhand der Reaktion des Gewebes Rückschlüsse auf Elastizität, Steifigkeit und Eigenspannung zieht. Die Ergebnisse sollen bei der Erforschung von Knochenschwund im All helfen und auch Erkenntnisse für die Rehabilitation nach Knochenbrüchen auf der Erde liefern. Unterstützung bekommt Gerst übrigens von Cimon, einem medizinballgroßen Assistenzroboter mit künstlicher Intelligenz. Der fliegende Helfer redet mit den Astronauten, stellt Anleitungen für Experimente auf seinem Display dar und dokumentiert Fortschritte mit Kameras.