ISS und Wissenschaft?

18. Juli 2011 von Markus Pössel in Allgemein

Um es vorweg zu sagen: Ich finde bemannte Raumfahrt faszinierend. Ich würde gerne irgendwann selbst von einer Erdumlaufbahn aus auf meinen Heimatplaneten schauen. Und ich finde den Gedanken, dass ich es vielleicht noch erleben werde, wie Menschen auf dem Mars landen und von dort aus heil zurückkehren, aufregend. 

Aber ich finde es Besorgnis errregend, wenn beispielsweise die ISS als fliegendes allgemein-wissenschaftliches Laboratorium verkauft wird. Gerade bin ich durch einen Blogeintrag auf Zündspannung wieder auf das Thema aufmerksam geworden. In dem betreffenden Blogbeitrag ärgert sich Mierk über entsprechende Aussagen der BR-Wissenschaftssendung IQ.

Niemand wird leugnen, dass uns die ISS einmalige Möglichkeiten bietet, zu erforschen, wie so eine Raumexpedition praktisch abläuft, welche technischen Herausforderungen es dabei gibt, und wie Menschen, Tiere, Pflanzen, Bakterien auf die Bedingungen während eines Raumflugs reagieren. Wir können Lösungsansätze für die beim Raumflug auftretenden Probleme direkt ausprobieren und uns so darauf vorbereiten, längerfristig weiter hinaus in den Weltraum vorzudringen als in eine recht nahe Erdumlaufbahn (zur Erinnerung: auf einem Erdglobus mit 40 cm Durchmesser würde die ISS gerade einmal einen Zentimeter über der Kugeloberfläche fliegen).alt

alt [Bild: NASA]

Aber die ISS wurde und wird ja in noch ganz anderen Tönen beschrieben: Nicht nur als ein Schritt hin zu weitergehenden Entdeckungsreisen, sondern als fliegendes Hochleistungslabor für vielerlei Disziplinen. Bisweilen klingt es gerade so, als ob wir allein schon aus rein aus wissenschaftlichen Gründen, nämlich um in diversen Disziplinen wissenschaftliche Fortschritte zu erzielen, eine solche bemannte Raumstation bräuchten. 

Aussagen dieser Art haben im Laufe der Zeit eine Reihe von Wissenschaftlern, und ganze Wissenschaftsorganisationen, auf die Barrikaden getrieben. Ich erinnere mich noch dunkel an das kritische Memorandum der Deutschen Physikalischen Gesellschaft 1990 (siehe auch diese beiden Briefe pro und kontra als Reaktion darauf) zur bemannten Raumfahrt, zu einer Zeit, als die ISS noch gar nicht gestartet war. Und 1991 hatte die American Physical Society in einer Resolution erklärt: "We are concerned that the potential contributions of a manned space station to the physical sciences have been greatly overstated and that many of the scientific objectives currently planned for the space station could be accomplished more effectively and at a much lower cost on earth, on unmanned robotic platforms, or on the shuttle."[1] Ein Kommittee der American Society for Cell Biology (ASCB) kam 1998 zu dem Schluss, die meisten der für die ISS geplanten Experimente in den Lebenswissenschaften (Raumfahrtforschung ausgenommen) seien wohl aus der Notwendigkeit heraus entstanden, einen Nutzen für den "Ingenieurs-Tempel" ISS zu finden.

Es geht um viel, viel Geld

Dabei spielt immer mit hinein, dass es um extrem viel Geld geht. Bemannte Raumfahrt ist nun einmal sehr teuer. Die Notwendigkeit, für die Astronauten eine sichere Umgebung zu schaffen, macht ganz andere Ausgaben nötig als für unbemannte Raumsonden oder Weltraumteleskope. Und insbesondere der Space Shuttle, ursprünglich einmal angepriesen als vergleichsweise sparsame (da weitgehend wieder verwendbare) Transportmöglichkeit ins All, hat sich als recht teuer herausgestellt, bei rund 1,5 Milliarden Dollar pro Flug. Die Kosten für die Internationale Raumstation lassen sich nur ungefähr abschätzen, aber wir reden wohl laut diesem Artikel (gefunden über Wikipedia) über zwischen 35 und 100 Milliarden Dollar.

Ein paar Vergleichszahlen, unter anderem aus dem gerade erwähnten Artikel: 0,8 Milliarden für die beiden Mars-Rover Spirit und Opportunity (laut dem verlinkten Wikipedia-Eintrag inzwischen durch fünf Missionsverlängerungen leicht gestiegen auf nun rund 1 Milliarde). Damals 8 Milliarden, inzwischen wohl eher 9 oder noch ein paar mehr Milliarden Dollar, für den Large Hadron Collider. Aus heutiger Sicht kann man noch hinzufügen: 15 Milliarden Euro für ITER, den Versuchsreaktor, dem nächsten Schritt auf dem Weg zu Fusionskraftwerken. Geschätzte 7 Milliarden Euro für das James Webb Space Telescope, den Nachfolger des Weltraumteleskops Hubble, das gerade von der Streichung bedroht ist.

Und natürlich sollte sich der Vergleich nicht auf "Big Science" beschränken. Das Jahresbudget meines Arbeitgebers, der Max-Planck-Gesellschaft, betrug 2009 rund 1,3 Milliarden Euro (weiß ich nur auf Umwegen, nämlich über diese Angaben hier). Der Deutschen Forschungsgemeinschaft, bei der sich die deutsche Wissenschaft spezifische Forschungsprojekte fördern lassen kann, flossen 2010 (laut ihrem Jahresbericht) Gelder in einer Gesamthöhe von 2,3 Milliarden Euro zu. Und dieser Artikel hier weist, auch nicht ganz unberechtigt, darauf hin, dass man mit 100 Milliarden Dollar im gewiss nicht billigen US-amerikanischen Universitätssystem eine Million Wissenschaftler zum PhD führen könne. Oder, kann man hinzufügen, über 50 Jahre hinweg die Personalkosten für mehr als 20.000 Wissenschaftler bestreiten.

Sprich: Wir reden bei der ISS über ein Budget, mit dem man über Jahrzehnte hinweg tausende von Forschungsprojekten fördern kann. Wenn man den wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn bei der Rechtfertigung dieser Ausgaben in den Vordergrund stellen möchte, dann müssen die erwarteten Erkenntnisse schon extrem gut, wegweisend und zahlreich sein.

Eine Stichprobe: Expedition 17

Wer meine Blogbeiträge zum Kirchhof'schen Steuermodell oder zur Reaktorkatastrophe von Fukushima gelesen hat, weiß, dass ich gerne selbst losrechne und abschätze. Solche Abschätzungen sind immer nur ungefähr, und sie sind nie der Weisheit letzter Schluss, geben aber oft zumindest einen ungefähren Eindruck von dem, was da so los ist. Mit diesem Ziel bin ich vor ein paar Tagen auf die NASA-Webseiten der ISS gegangen.

Dort steht Research & Technology ganz oben, während "Discovery & Exploration" interessanter Weise gar keinen eigenen Menüeintrag hat. Ein Durchklicken der Menupunkte der obersten Ebene bringt mich unter anderem zu der Schlagzeile Expedition 28 Continues World-Class Research, aber ich finde zumindest bei dieser Durchsicht nichts, was darauf hindeutet, dass die ISS vor allem Raumfahrt-Selbstzweck wäre, dass es um Entdeckungsreisen und die Vorbereitung weiterer Vorstöße ins All ginge. Mein erster Eindruck daher: Hmpf. Die verkaufen die ISS tatsächlich zu einem nicht geringen Teil über die darin betriebene allgmeine Wissenschaft.

Die Liste der auf den Webseiten aufgeführten Experimente ist lang. Ich wähle Expedition 17 aus, April bis Oktober 2008, ein halbes Jahr Forschung auf der ISS. Das folgende Bild zeigt drei der vier Teilnehmer: vorne den Leiter der Expedition, den russischen Astronauten Sergei Volkov, dahinter links seinen Landsmann, den ersten Flugingenieur Oleg Kononenko, und rechts den zweiten Flugingenieur, den NASA-Astronauten Greg Chamitoff.

alt [Bild: NASA]

Meine Gründe für diese Wahl: Das europäische Labormodul Columbus war zu dieser Zeit bereits installiert, das japanische Labormodul Kibo zumindest zum Teil. Andererseits wollte ich keine merklich spätere Expedition betrachten, da man Forschung ohne veröffentlichte Ergebnisse schlecht beurteilen kann. Zur Veröffentlichung war seit Oktober 2008 immerhin mehr als zweieinhalb Jahre Zeit; eine Reihe der dort aufgeführten Experimente laufen auch bereits deutlich länger. Da kann man durchaus das eine oder andere Ergebnis erwarten.

Was ich im folgenden schreibe, ist eine Zusammenfassung; die ausführliche Liste der Experimente habe ich in einen Anhang verbannt. Also, was hat es mit den immerhin 78 wissenschaftlichen Experimenten der Expedition 17 auf sich?

Was nicht in die Liste gehört

Mit 8 der Experimente hat es auf sich, dass sie schlichtweg nicht in so eine Liste gehören, sondern in den Bereich Outreach/Öffentlichkeitsarbeit/Bildung/Dokumentation. Nichts gegen eine Buzz-Lightyear-Kooperation mit Disney, oder mit Live-Gesprächen zwischen ISS und irdischen Klassenzimmern, aber wenn man möchte, dass die eigene Forschung ernstgenommen wird, sollte man seine Projektlisten unter der Überschrift "Research" nicht mit solchen forschungsfremden "Experimenten" auffüllen. (Die Inbetriebnahme des japanischen HDTV-Systems habe ich in diese Liste auch aufgenommen; ich sehe ehrlich nicht, was daran Wissenschaft sein sollte.)

Bleiben noch 70 Experimente.

Raumfahrtforschung

Fangen wir mit der Raumfahrtforschung an. Elf der Experimente beschäftigen sich mit der ISS selbst - mit den Umweltbedingungen, Statik, Akustik, Strahlenbelastung, Mikrobenbefall und dergleichen mehr. Schwerpunkt ist dann, ganz eindeutig, die Erforschung der Einfluss der Weltraumbedingungen auf den Menschen. Insgesamt 26 Experimente beschäftigen sich mit den Auswirkungen von Raumflugbedingungen auf den Menschen: mit dem Immunsystem der Astronauten, mit dem Stickstoff, den sie ausatmen, und den Einflüssen, den der lange Aufenthalt auf ihre Muskeln oder ihren Orientierungssinn hat, und vielem mehr. Wer Langzeitmissionen fliegen will, sollte auch wissen, wie Raumflugbedingungen auf Pflanzen oder Mikroben wirken; damit beschäftigen sich sechs weitere der Experimente.

Dann gab es auf Expedition 17 noch ein Experiment, das in anderen Versionen auch früher schon lief, und in dem Materialien Weltraumbedingungen ausgesetzt und so auf ihre Raumfahrttauglichkeit getestet werden. Und ein Experiment zur Raumfahrttechnik, das sich recht cool anhörte: In der fast-Schwerelosigkeit im Inneren der Raumstation wurden Mini-Satelliten ausgesetzt, die dann Formationsflug und verschiedene andere Manöver üben durften:

alt [Bild: NASA]

Das sind insgesamt 45 Raumfahrtexperimente: die deutliche Mehrheit dessen, was in Expedition 17 auf der ISS geforscht wurde.

Wie steht es mit den anderen Experimenten?

Erdbeobachtungen

Ich gebe zu: mein erster Eindruck bei der Durchsicht der Experimente CEO und CEO-IPY war, dass sie auch nicht in die Liste der Forschung gehören. Zusammengefasst geht es um "Astronauten fotografieren mit normalen Fotoapparaten aus den ISS-Fenstern heraus die Erde". Allerdings war ich dann doch überrascht, als ich im Abschnitt Resultate des ISS-Webportals schaute, ob dabei denn irgendein Erkenntnisgewinn herausgekommen ist.  Alle 12 Fachartikel (ein Report und drei Konferenzbeiträge nicht mitgezählt), die dort überhaupt in der Kategorie Earth and Space Science stehen (für alle Jahre zusammen, nicht nur für Expedition 17), kommen vom Programm Crew Earth Observations.

Genauere Lektüre zumindest der Artikel, die mir zugänglich waren, hat den guten Eindruck dann allerdings wieder etwas relativiert. In einigen der Artikel geht es gar nicht um Resultate, sondern um das Programm selbst, in anderen um eine Fallstudie für eine neue Satellitenmission; das interessanteste waren ein paar Artikel, in denen Forscher auf den Astronautenfotos interessante Strukturen gefunden und dann anderweitig nachuntersucht haben.

Von den vier anderen Erdbeobachtungsexperimenten auf Expedition 17 habe ich keine Fachartikel gefunden. Obwohl die Experimente seit 2000, 2001, 2004 bzw. 2006 laufen.

Biologische Wissenschaften

Von den zehn biologischen Experimenten der Expedition 17, die sich nicht direkt auf die Raumflug-Forschung bezogen, konnte ich in der Results-Liste exakt bei einem überhaupt eine einzige Fachveröffentlichung finden. Und das, obwohl einige der Experimente bereits seit 2003 oder 2004 laufen. Der einsame Artikel war dann auch noch in einem eher in einer Nische angesiedelten Journal, nämlich in der japanischen Fachzeitschrift Biological Sciences in Space.

Da das doch etwas dünn war, habe ich im Netz nach weiteren Informationen zur Bio-Forschung im All gesucht. Ich bin ich dabei auf einige interessante Quellen gestoßen, die sich nicht direkt auf Expedition 17 beziehen, die ich den Lesern aber nicht vorenthalten möchte. Etwa auf diese Einschätzung des Space Studies Board der nationalen US-Wissenschaftsakademie aus dem Jahre 2000 zu dem auf der ISS geplanten Biotechnologie-Programm: Bei einem der zwei genannten Fachgebiete, "Protein Crystal Growth" steht dort, die Resultate bisheriger Experimente [da gab's z.B. MIR und den Space Shuttle, MP] seien nicht schlüssig, zeigten allenfalls kleine Fortschritte, und überhaupt hätte es nur unzureichende Kontrolluntersuchungen gegeben, um wirklich einschätzen zu können, welche Verbesserung bei der Kristallzucht in der Schwerelosigkeit überhaupt auf die fast-Schwerelosigkeit zurückzuführen seien. Es gebe trotz der bisherigen Ergebnisarmut möglicherweise interessante Teilbereiche, wo in Schwerelosigkeit gezüchtete Kristalle die Forschung voranbringen könnten; darauf solle sich die NASA konzentrieren. Und überhaupt müsse NASA der scientific community bessere Antworten darauf liefern, was diese Programme denn nun eigentlich nützen sollten - andernfalls müsse man angesichts der großen Kosten mit Verbitterung bei den anderen Wissenschaftlern rechnen. Auch beim zweiten Fachgebiet, "Cell Science" war die Kontrolle das große Problem; herauszufinden, welche der Effekte überhaupt auf die Schwerelosigkeit zurückzuführen sind. Dazu seien die richtigen Protokolle noch nicht entwickelt. 

In einem offiziellen Akademiebericht sind das schon ziemlich harte Worte.

Auf dem Umweg über eine Zeugenaussage von Bob Park (einigen Lesern wahrscheinlich durch sein Blog-bevor-es-Blogs-gab What's New bekannt) vor einem Ausschuss des US-Senats stieß ich dann noch auf einen recht dreisten Fall von Hype von 1999: Da hatte die NASA in einer Pressemitteilung erklärt, wie im Weltraum gezüchtete Kristalle geholfen hätten, ein Grippe-Medikament zu entwickeln. Und nachher stellte sich dann heraus, dass die bei der Entwicklung genutzten Kristalle doch von der Erde stammten [2]. 

Klar, das Space Studies Board redet über eine Zeit vor der ISS. Und dass es in einem Fall bei der biologischen Weltraumforschung Hype gab, darf man nicht auf die wahrscheinlich große Mehrzahl der Wissenschaftler verallgemeinern, die an diesem Thema arbeiten. Aber eine gewisse vorsichtige Skepsis hat diese Lektüre bei mir schon hinterlassen, und dass aus den Experimenten von Expedition 17 bislang kaum ein Fachartikel hervorgegangen ist, bestärkt diese Skepsis.

Physik und Materialwissenschaften

Kommen wir zur letzten Gruppe, zu neun Experimenten, die ich hier unter "Physik und Materialwissenschaften" zusammengefasst habe. Davon haben fünf, wieder nach der Results-Liste, gar keine Veröffentlichung, obwohl das älteste davon bereits seit 2000 läuft. Zu den anderen vier - das älteste von denen läuft seit 2001 - gibt es keine Fachartikel, aber immerhin je ein oder zwei Konferenzberichte.

Konferenzberichte sind oft so etwas wie eine Vorstufe zu Fachartikeln; letztere werden einem Begutachtungsverfahren unterworfen, erstere können so etwas wie vorläufige Mitteilungen von Resultaten. Konferenzbeiträge können aber auch, wenn die Resultate sich als nicht wichtig oder belastbar genug herausstellen, das einzige sein, was von einem bestimmten Experiment an die wissenschaftliche Öffentlichkeit dringt. Den Mangel an Fachartikeln sehe ich daher hier durchaus als Warnzeichen. Genauer wird man das alles aber wohl erst in einigen Jahren beurteilen können; vielleicht sind zu den Experimenten ja irgendwo noch Fachartikel in Arbeit.

Artikel und Veröffentlichungen

Die Anzahl der Veröffentlichungen ist sicher kein hinreichendes Kriterium für Spitzenforschung. Aber sie ist ein Teil des Gesamtbildes; wo viel und gut geforscht wird, sollte auch eine erkleckliche Anzahl von Fachartikeln herauskommen, einige wenige davon wahrscheinlich sogar in Spitzenzeitschriften wie Nature und Science.

Nachdem ich auf der Veröffentlichungungsliste bei der Suche nach so vielen Experimenten gar nicht erst fündig geworden war, habe ich mal insgesamt nachgezählt. Nach den Angaben auf der Seite Results komme ich, alle 10 oder so Jahre des ISS-Betriebs zusammengezählt, auf insgesamt 115 Veröffentlichungen, technische Reports und Konferenzbeiträge nicht mitgezählt (wo ich mir nicht sicher war, worum es sich handelt, habe ich die Veröffentlichung mitgezählt; wahrscheinlich sind es also noch weniger Artikel). Nichts davon in Nature oder Science.

Zum Vergleich: Aus der Forschung am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (das mir als erstes Biologie-Institut eingefallen ist, weil ich früher nebenan gearbeitet habe) sind allein im Jahre 2010 rund 160 Fachartikel hervorgegangen. Allein eine der Abteilungen meines jetzigen Instituts kommt für 2010 auf über 180 Fachartikel, davon je einer in Science und Nature.

Auf der anderen Seite des großen Teichs: Mein erster Google-Hit für publications, harvard, biology war das Center for Systems Biology der Harvard University und des Massachussetts General Hospital, mit 107 Veröffentlichungen im Jahre 2010, davon eine in Nature. Wenn wir auf den Level von Arbeitsgruppen heruntergehen: Mein erster Google-Hit für MIT, material science, publications war die Computational and Experimental Design of Emerging materials Research-Gruppe (CEDER) von einem jungen Professor namens Gerbrand Ceder. Zwölf Wissenschaftler, 14 Doktoranden; da muss man jetzt zwar die Veröffentlichungen 2003-2010 zusammennehmen, aber dann hat auch diese doch recht kleine Gruppe die Gesamtzahl der offiziellen ISS-Publikationsliste überholt. Und zwar inklusive zweier Science-Artikel und eines Nature-Artikels.

Fazit

 

Was ich hier recherchiert habe, ist unsystematisch, stichprobenhaft, vorläufig. Ein Journalist, der einen Hintergrundartikel über ISS-Forschung schreibt, sollte tunlichst bei Fachleuten der entsprechenden Gebiete Einschätzungen einholen; ich habe mir diese Arbeit für meinen Blogeintrag nicht gemacht. Vielleicht ist die Results-Liste auf den NASA-Webseiten ja grob unvollständig, auch wenn das in seiner Gleichgültigkeit gegenüber den wissenschaftlichen Ergebnissen natürlich auch wieder ein Symptom wäre. [Nachtrag 17:50: Das scheint nach Mierks Kommentar, Nr. 1 unten in der Liste, in der Tat der Fall zu sein. Hmpf.] Andererseits: Sicher müsste man bei den dort genannten 115 aufgeführten Artikeln noch differenzieren; zumindest bei den 10 Artikeln des Crew Earth Observation-Programms, die ich näher untersucht habe (siehe auch Anhang) waren ja 7 keine Artikeln zu bahnbrechenden Ergebnissen dank ISS, und bei den anderen 3 ging es um Forschungen, die durch ISS-Bilder angeregt, dann aber mit anderen Daten durchgeführt worden waren. Wie immer gilt: Wenn jemand einen Bericht oder einen Artikel weiss, in dem sich jemand des Themas systematischer und ausführlicher angenommen hat als ich hier, wäre ich sehr an einem Hinweis interessiert.

Mein Fazit dieses Streifzugs ist jedenfalls: (Nicht-Raumfahrt-)Wissenschaft als Motivation für die ISS sollte man nicht zu sehr betonen. Ich bezweifle nicht, dass man in der Schwerelosigkeit schöne Experimente machen kann. Was ich hier schreibe, ist auch nicht als Kritik an den Wissenschaftlern zu verstehen, die solche Experimente durchführen. Dass es die ISS gibt, ermöglicht interessante Experimente, die anders nicht in dieser Form möglich wären. Aber die ISS ist vom Schwerpunkt her ganz klar etwas anderes als ein fliegendes allgemein-wissenschaftliches Hochleistungslabor. Wenn die Projekte, die dort durchgeführt werden, auf dem allgemeinen Forschungsförderungsmarkt mit anderen Großprojekten um die genannten Riesensummen von Geld hätten konkurrieren müssen, und wenn dies maßgeblich für die Entscheidung pro oder kontra Raumstation gewesen wäre, dann gäbe es heute keine ISS.

Stattdessen sollten in der Debatte über Aufwand und Nutzen der ISS und weiterer bemannter Raumfahrtmissionen andere Argumente im Vordergrund stehen: Die ISS ist ein gigantisches Technologieförderprogramm. Luft- und Raumfahrttechnik sind Schlüsselgebiete einer technisierten Gesellschaft, und die ISS hat damit positive Rückwirkungen auf wichtige Industriezweige. Die ISS ist ein Entdeckungs- und Erkundungsprogramm, das uns in weitgehend unbekanntes Gebiet führt. Auf der ISS lässt sich vieles üben und ausprobieren, was für tatsächliche Weltraumfahrt jenseits der Erdumlaufbahn höchst nützlich ist. Die ISS ist damit ein Schritt in eine Richtung, in der die Menschheit irgendwann in der Zukunft garantiert gehen wird, und wahrscheinlich sogar muss, nämlich hinaus in den Weltraum. Die ISS hat zwar offenbar selbst nicht das Begeisterungspotenzial, das die ersten Mondflüge hatten, aber andererseits sollte man die Faszination, die von ihr ausgehen kann, auch nicht unterschätzen. Die ISS ist ein erfolgreiches Beispiel für internationale Zusammenarbeit, und das vor einer Kulisse - nämlich dem Globus, auf dem die Ländergrenzen eben nicht als rote Linien eingezeichnet sind - die seit der Frühzeit der Raumfahrt ein machtvolles Symbol für die Gemeinsamkeiten aller Erdbewohner ist.

 (Für Expeditionen in größere Entfernungen dürften dann auch die Vorteile, flexibel reaktionsfähige Menschen vor Ort zu haben, als Argument angeführt werden.) 

Die (Nicht-Raumfahrt-)Wissenschaft als wichtiges Argument vorzuschieben dürfte dagegen nach hinten losgehen. Der Aufwand steht schlicht in keinem Verhältnis zu dem, was man mit dem gleichen, oder sogar mit viel weniger Geld, an wissenschaftlichen Erkenntnissen hätte gewinnen können.

 


 

[1] Übersetzt etwa: Wir machen uns Sorgen, dass die potenziellen Beiträge der bemannten Raumstation zu Physik, Chemie und verwandten Wissenschaften stark übertrieben dargestellt worden sind,  und dass viele der wissenschaftlichen Ziele die derzeit für die Raumstation vorgesehen sind für deutlich weniger Geld und effektiver auf der Erde, auf unbemannten Missionen oder auf dem Spaceshuttle erreicht werden könnten.

[2] News Focus-Artikel in Science vom 14.5.1999, Antwortbrief von Lawrence J. DeLucas vom 4.6, Antwortbrief darauf von W. Graeme Laver vom 25.6.

Anhang: Liste der Experimente von Expedition 17

Keine Forschung: 8 "Experimente"

ISS erforschen: Struktur, Luftzusammensetzung, Mikrobenbefall, Strahlungsbelastung: 11 Experimente

Raumflug mit Menschen: 26 Experimente

Raumflug mit Pflanzen, Bakterien etc.: 6 Experimente

Raumfahrt-Materialforschung: 1 Experiment

Raumfahrttechnik: 1 Experiment

Erdbeobachtung von der ISS aus: 6 Experimente

In dem ersten Artikel diente das Astronautenfoto als eine Art Negativbeispiel, nach dem Motto: um so-und-soviel ungenauer sind Aufnahmen mit weniger guter Auflösung als die (in diesem Falle vorhandenen) Flugzeugfotos. Zu dem zweiten Artikel in der Liste hatte ich keinen Online-Zugriff. Beim dritten Artikel (Link führt zu PDF!) dient das ISS-Bild nur als schönes Bild zur Illustration; den Artikel in der Rubrik "Forschung mit Hilfe der ISS" aufzuführen, ist schon etwas merkwürdig. Im vierten Artikel wird ein Konzept für eine Satellitenmission vorgestellt: Nightsat soll anhand des Lichts, das menschliche Behausungen und andere Gebäude in der Nacht ausstrahlen, Ausmaß und Wachstumsraten menschlicher Besiedlung verfolgen. ISS-Bilder waren neben Satelliten- und Flugzeugbildern eine Datenquelle, um die Anforderungen an diese Mission abzuschätzen. Im fünften Artikel geht es um das gleiche Thema. In Artikel 6 geht es weniger um konkrete Ergebnisse als ganz allgemein darum, was sich mit Fernbeobachtungen von der ISS aus im Prinzip erreichen lässt, was die relevanten Parameter sind usw. Zu Artikel 7 konnte ich das Blog zur Zeitschrift finden, die Zeitschrift selbst scheint nicht online zugänglichzu sein. Artikel 8 ist gar kein richtiger Artikel, sondern ein Kurzbeitrag in "columns& Updates" und daher leider auch nicht online verfügbar. In Artikel 9 geht es wieder nicht um Resultate, sondern das Programm CEO wird allgemein vorgestellt. Bei Artikel 10 geht es um Eisberge; ich habe keinen Zugang zur Vollversion, und in der Zusammenfassung kommt die ISS nicht vor. In Artikel 11 geht es um bestimmte Eigenschaften der Form von Eisbergen, die zuerst auf ISS-Fotos entdeckt und dann mit einem Satelliten nachbeobachtet wurden. Artikel 12 (laut der Datenbank Scopus 9 Mal zitiert) ist eine Studie der Formen bestimmter Flussabschnitte auf der Erde, die durch von den Astronauten gemachte Fotos angeregt wurde.

Grundlagenforschung Biologie/Medizin: 10 Experimente ("keine Veröffentlichung" bezieht sich jeweils auf die Angaben in der erwähnten Results-Liste)

Physik und Materialforschung: 9 Experimente ("keine Veröffentlichung" bezieht sich jeweils auf die Angaben in der erwähnten Results-Liste)

 

 


8 Kommentare zu “ISS und Wissenschaft?”

  1. Mierk Schwabe Antworten | Permalink

    Plasma_Crystal

    Ja, netter Versuch, aber leider nicht sehr aussagekräftig. Wie die NASA zu ihrer Liste kommt, weiß ich nicht - aber sie ist absolut unvollständig. Unser Versuch zum Plasmakristall (der im Text wohl gemeint ist mit 'läuft seit 2000 und hat keine Veröffentlichungen') hat etwas in der Größenordnung von 50 Publikationen hervorgebracht (eine (leider auch unvollständige) Liste der Ergebnisse findet man auf unser Gruppen-Webseite.

    Wie geschrieben, für eine genaue Analyse der Experimente auf der Raumstation muss man viel Zeit zur Recherche mitbringen.

  2. Mierk Schwabe Antworten | Permalink

    Nachtrag

    In etwas versöhnlicherer Note: Ich stimme Dir darin durchaus zu, dass die Raumstation nur als Labor überteuert ist. Du schreibst ja auch selbst, dass es noch anderen Nutzen gibt.

    Was ich nur gar nicht mag, ist die Tatsache, dass die ISS-Wissenschaft häufig als quasi nicht-existent und völlig irrelevant behandelt wird. Dazu trägt sicher bei, dass man sich die Informationen bei den verschiedenen Agenturen und teilweise sogar Instituten selbst zusammensuchen muss - das sollte wirklich geändert werden!

    Ich denke aber, dass so etwas zur Aufgabe von Journalisten gehört. Schließlich sind gerade Journalisten Meinungsmacher, die die Steuerzahler auch darüber informieren, was mit ihrem Geld passiert. Wenn diese Journalisten nun andauernd behaupten, dass eh keine bis kaum Wissenschaft auf der Raumstation stattfände, geht das an der Wirklichkeit vorbei.

  3. Markus Pössel Antworten | Permalink

    @Mierk

    Ich sehe da, was das Sichtbarmachen der ISS-Wissenschaft angeht, durchaus eine Bringschuld bei der NASA. Ich deute das ja im Text an einer Stelle an: Wenn die schon eine "Results"-Webseite haben, dann ist es ziemlich jämmerlich, wenn diese Seite so unvollständig ist, wie deine Antwort nahelegt. Wenn Wissenschaft auf der ISS so im Vordergrund stehen soll, dann muss man verfolgen, was aus den Resultaten wird; eine vollständige Liste der Publikationen führen; im Auge behalten, welche Impulse von den Ergebnissen ausgehen und wie das die Forschung beeinflusst. Die Kosten dafür, sprich: für ein Science Advisory and Evaluation Panel mit eigenem kleinen Office, Sekretärin und ein oder zwei Referenten sind im Vergleich zu den laufenden ISS-Ausgaben ja nun verschwindend gering.

    Zu der Frage, wie relevant oder irrelevant die Wissenschaft auf der ISS ist: Da stehen wirklich die enormen Kosten im Raum. Rund 75 Jahre MPG, oder mehr als 40 Jahre DFG - das sind richtig, richtig gewichtige Vergleichswerte. Da kann ich schon verstehen, wenn sich das bei einigen Journalisten verkürzt auf "Wissenschaft auf der ISS ist irrelevant". Als im mathematischen Sinne leicht abgerundeter Wert "Wissenschaft pro Euro" dürfte das ja auch in etwa so stimmen. Obwohl ich umgekehrt natürlich auch verstehen kann, dass dich als eine der Wissenschaftlerinnen, die da durchaus gute und interessante Sachen machen, eben diese Verkürzung bzw. dieses Abrunden wurmt.

  4. Joachim Blechle Antworten | Permalink

    Raumfahrt braucht neue Technologien

    Hallo Herr Pössel,
    Sie schreiben:
    „Um es vorweg zu sagen: Ich finde bemannte Raumfahrt faszinierend. Ich würde gerne irgendwann selbst von einer Erdumlaufbahn aus auf meinen Heimatplaneten schauen.“
    Ich finde es faszinierend, was unsere Wissenschaftler aus dem bisschen chemische Energie herausholen und wie es gelingt, damit in den erdnahen Weltraum zu gelangen und die Experimente durchzuführen, von denen Sie hier berichten.
    Raumfahrt braucht neue Technologien, insbesondere für Antriebssysteme im Raum und vor Allem auch zur Bereitstellung dafür nutzbarer Energien.
    Die Potenziale für neue Antriebssysteme liegen in der Quantenphysik von Trägheit und Schwere. Trägheit und Schwere funktionieren nach ganz einfachen physikalischen Prinzipien. Erst wenn man diese beherrscht, werden effektive Raumantriebe mit hohen Geschwindigkeiten möglich. Bis dahin wird aber noch sehr viel Zeit vergehen. Die etablierte Wissenschaft kommt auf diese einfachen Prinzipien, wenn sie bereit ist, das zarte Pflänzchen der Erkenntnis abseits des Mainstreams zu pflücken. Außerdem dürfte sich die praktische Nutzung technologisch noch schwieriger gestalten als die Kernfusion zur Energiegewinnung.
    Mit freundlichen Grüßen
    Joachim Blechle

  5. Hans Antworten | Permalink

    Kommunikation von ForschungsErgebnissen

    Was die Kommunikation der Wissenschaft und ihrer Ergebnisse angeht, so sehe ich da nicht nur bei der NASA eine Bringschuld, sondern bei allen Beteiligten. Ich finde, "ein Science Advisory and Evaluation Panel mit eigenem kleinen Office, Sekretärin und ein oder zwei Referenten" sollten alle Beteiligten führen, nicht nur die NASA, sondern auch die ESA, das DLR und wer da sonst noch so mitmischt. Dann sollten von so einem Panel nicht nur die Wissenschaftler informiert werden, sondern auch die interessierte Öffentlichkeit, die nicht zur Wissenschaft gehört. Beispielsweise sollte von dort auch Literatur kommen, die über bunte Bilder von frei im Raum schwebenden Astronauten hinaus geht, sich aber nicht gleich an Fachleute wendet, die sich beruflich mit den technischen Anforderungen eines Raumanzuges befassen. Das ist nämlich so eine Sache, die mich als an Raumfahrt interessierten Laien am meissten stört. Wenn man nach Literatur sucht, dann findet man entweder allgemein (populärwissenschaftlich) gehaltene Werke mit vielen Bildern, aber wenig erklärendem Text, also kaum Tiefgang. Oder man findet Bücher, die sich an (Ingenieur-) Studenten der Luft- und Raumfahrtwissenschaften wenden, die man ohne entsprechende Mathekenntnisse nicht verstehen kann. Dazwischen gibt es fast nichts. Wenn ich mich dann frage, warum eine Rakete so gross sein muss wie sie ist, oder warum der Spaceshuttle vom Start bis zum Andocken an die ISS fast drei Tage braucht, so finde ich darauf keine Antwort. Und warum eine Soyus ca. 6 Stunden nach dem abdocken landet, während der Shuttle vom abdocken bis zur Landung wiederum fast drei Tage unterwegs ist, steht da auch nirgendwo. Und diese Fragen haben noch nicht einmal was mit der Wissenschaft zu tun, die da betrieben wird, sondern betreffen die Infrastruktur der Raumfahrt.
    Das solche Literatur dann in der jeweiligen Landessprache verfasst sein sollte dürfte sich von selbst verstehen. Von den beteiligten Wissenschaftlern kann man ja erwarten, das sie des Englischen (und/oder auch des Russischen) mächtig sind, von allen anderen Bürgern eines Landes, aber nicht.

  6. Mierk Schwabe Antworten | Permalink

    Forschungskommunikation

    Sicherlich ist die Kommunikation von Forschung eine Pflicht für alle Beteiligten. In genau welcher Form das nun passieren soll, ist eine diskussionswürdige Frage - so widersprechen sich eine genaue Liste aller publizierten Fachartikel und eine möglichst allgemeinverständliche Seite etwas, wenn natürlich beides wünschenswert ist.

    Dass das gerade bei der ISS ziemlich unübersichtlich ist, liegt vermutlich auch einfach daran, dass es eben die Internationale Raumstation ist. Die NASA hat z.B. mit unserem Experiment nichts zu tun und fühlt sich daher sicherlich nicht unbedingt dazu berufen, alle Publikationen in ihre Liste zu pflegen.

    Hans, Ihnen würde ich die Webseite des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt empfehlen. Dort legt man viel Wert auf einen ansprechenden Webauftritt und freut sich bestimmt auch über Verbesserungsvorschläge von interessierten Lesern. Dort findet man übrigens auch eine Broschüre zur deutschen Nutzung der ISS.

  7. Markus Pössel Antworten | Permalink

    @Hans

    Die Bringschuld, der Öffentlichkeit zu erklären, was da mit Steuergeldern an Wissenschaft oder Entwicklung betrieben wird, sehe ich auch bei allen öffentlich geförderten Einrichtungen, keine Frage.

    Und die Seltenheit der erwähnten Literatur zwischen Populärwissenschaft und Fachbuch ist etwas, das mich schon seit langem interessiert; ich freue mich immer, wenn ich auf schöne Beispiele stoße.

    Die Bringschuld dabei, die wissenschaftliche Forschung auf der ISS zu dokumentieren und die Ergebnisse zu veröffentlichen ist aber noch etwas anders gelagert. Das ist ja sozusagen noch der Schritt vorher, bevor aufgrund der Dokumentation dann vielleicht ein Buch oder ein Artikel zur Forschung auf der ISS entsteht.

  8. Hans Antworten | Permalink

    Es ist schön zu sehen, das ich mit meiner Kritik an dem Mangel von Büchern zwischen Populärwissenschaft und Fachliteratur nicht alleine bin, sondern Fachleute es genauso sehen.

    @Frau Schwabe: Sie schreiben: "so widersprechen sich eine genaue Liste aller publizierten Fachartikel und eine möglichst allgemeinverständliche Seite etwas". - Da frage ich mich, warum? Das sind meiner Meinung nach die zwei Seiten derselben Medallie. Die eine wendet sich an die Fachöffentlichkeit, die andere an die Allgemeinheit. Dass die NASA sich nicht berufen fühlt, die Publikationen über Ihre Experimente in ihre Liste aufzunehmen ist bedauerlich, und zeugt meiner Ansicht nach aber gerade nicht von guter internationaler Zusammenarbeit, sondern eher vom Gegenteil. Überspitzt könnte man da auch einen übertriebenen Patriotismus herein interpretieren, nach dem Motto: "Da ist kein amerikanisches Institut dran beteiligt, also geht uns das schon deshalb nichts an, und wir brauchen darüber auch kein Wort zu verlieren." Richtiger wäre es meiner Ansicht nach, wenn sie es trotzdem aufführen würden, eben weil die Arbeit auf der Station durchgeführt wurde, - möglicherweise auch von den amerikanischen Astronauten, die gerade an Bord waren. Ebenso sehe ich auch alle anderen beteiligten dazu verpflichtet, Fachöffentlichkeit und Allgemeinheit über die Arbeiten der jeweils anderen Partner zu informieren. So stelle ich mir jedenfalls gute internationale Zusammenarbeit vor.
    Bezüglich der DLR-Seiten: die hatte ich schon mal gefunden, bevor das DLR seinen Web-Auftritt überarbeitet hat, war damit aber eher unzufrieden, weshalb ich sie nur wenig aufgerufen habe. Das scheint sich aber jetzt geändert zu haben. Schliesslich möchte ich mich noch für den Link zu der Broschüre bedanken, denn die kannte ich bisher noch nicht, macht aber bisher einen positiven Eindruck. (Sie scheint auch geeignet, meine Englischkenntnisse zu verbessern... :-)

    @Herr Pössel: Ich weis nicht, wie sehr Sie abseits dieses Blogbeitrags mit der Raumfahrt vertraut sind, aber möglicherweise hab ich ja ein positives Beispiel für Sie. Kennen Sie die Webseiten von Bernd Leitenberger? - Der unterhält nach eigener Aussage die wahrscheinlich bekannteste deutschsprachige Webseite über Raumfahrt, wie sie zur Zeit möglich ist. Anhand der Informationen dort ist mir beispielsweise klar geworden, warum Raketen so gross sein müssen, wie sie nun mal sind, und weitere Haken, die die reale Raumfahrt von jener aus der Science Fiction unterscheiden. (Ich denke da speziell an Antigravitationsantriebe oder Hitzeschilde die aus irgendwelchen Feldern bestehen, die die Raumschiffe umgeben.)

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