ZEISS Optik auf der ISS eingetroffen

Team der Frankfurter Goethe Universität will Rückschlüsse auf die Bildung unseres Sonnensystems ziehen

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Wie entstand unser Sonnensystem? Dieser Frage geht ein Team aus Studierenden der Geowissenschaften und Physik, Wissenschaftlern, Technikern und Programmierern aus Frankfurt zurzeit nach. Experimental Chondrule Formation aboard the ISS (EXCISS) heißt das Projekt, das am 17. November in einem Cygnus-Transporter an Bord der Antares-Rakete den Weltraumbahnhof Wallops Island, Viginia (USA) verlassen hat und sich nun auf der Internationalen Raumstation befindet.

Alexander Gerst an Bord der ISS mit den drei Experimenten des Überflieger-Wettbewerbs
Alexander Gerst an Bord der ISS mit den drei Experimenten des Überflieger-Wettbewerbs

Der Überflieger-Wettbewerb

Nicht mal zwei Jahre sind vergangen, seit sich ein Team aus Studierenden der Goethe Universität Frankfurt am Main mit ihrem Experiment beim Überflieger-Wettbewerb (siehe Infokasten) beworben hat.

Das Projekt der Frankfurter befasst sich mit der Entstehung von Chondren – kleinen Kügelchen welche in vielen Meteoriten gefunden werden und als die Bausteine des Universums betrachtet werden. Die Entstehung dieser Kügelchen ist trotz intensiver Forschung noch unklar. Eine der wahrscheinlicheren Theorien besagt, dass Blitze die Staubpartikel im frühen Sonnensystem so stark aufheizen konnten, dass sie zu Chondren verschmolzen. Dies wollte das Team in einem Experiment unter realistischen Bedingungen im Weltall nachvollziehen.

Die technische Umsetzung des Projekts wurde dabei durch Beschränkungen erschwert. Die Experimente müssen in eine 10 x 10 x 15 cm große Aluminiumbox passen. Eine Herausforderung für einen komplexen Versuchsaufbau. Neben den Steuerungs- und Versorgungseinheiten musste noch die Hochspannungseinheit zur Erzeugung der Blitze in die Box eingebaut werden, die Probenkammer, eine Kamera und eine Optik, eine Art Miniaturmikroskop, um die Staubteilchen mit der Kamera abzubilden. Eine der kritischsten Komponenten des Experiments ist die Optik, die zur Beobachtung der Staubkörner dient. Sie stellt gleichzeitig auch die einzige direkte Datensammlung auf der ISS dar. Auf der Suche nach einer geeigneten Optik, die den extremen Anforderungen dieser besonderen Umgebung entspricht, sind die Studenten bei ZEISS fündig geworden.

Nachdem die Rahmenbedingungen geklärt waren, haben Mitarbeiter von ZEISS eine geeignete Optik identifiziert. Die Optikbauteile wurden dem Frankfurter Studententeam zwei Mal, für das Weltraummodell und für die Bodenversion, zur Verfügung gestellt.

„Ohne diese großzügige Unterstützung wäre das Experiment nicht realisierbar gewesen“, betont Professor Frank Brenker, der das Projektteam betreut.

Am 26. November wurde das Experiment an Bord der ISS eingebaut. Zwei Tage später sind die ersten Bilder und Videos in Frankfurt eingetroffen:

Eines der ersten Bilder, dass das Team in Frankfurt von der Internationalen Raumstation ISS erhalten hat. Zu sehen sind die zwei Elektroden und die Staubkörner.
Eines der ersten Bilder, dass das Team in Frankfurt von der Internationalen Raumstation ISS erhalten hat. Zu sehen sind die zwei Elektroden und die Staubkörner.

Das Experiment wird voraussichtlich bis Ende 2018 auf der Station durchgeführt. Danach wird das Probenmaterial mit modernen analytischen Methoden an der Goethe Universität untersucht, um Rückschlüsse auf die Bildung unseres Sonnensystems zu ziehen.

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Der Überflieger-Wettbewerb

Bei diesem Wettbewerb – organisiert vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt zusammen mit dem amerikanischen Partner DreamUp – wurden Studenten aller Fachrichtungen aus Deutschland dazu aufgerufen, kreative Ideen für Experimente in der einmaligen Umgebung der internationalen Raumstation zu entwickeln. Drei dieser Experimente wurden ausgewählt, darunter das Experiment aus Frankfurt. Durchgeführt werden sollen die Experimente vom deutschen Astronauten Alexander Gerst, derzeit Kommandant der International Raumstation ISS. Bei der technischen Umsetzung und der Programmierung wurden die Studierenden dabei von freiwilligen Helfern, vor allem vom Hackerspace Ffm e. v., unterstützt.

Tags: Elektronen- und Ionenmikroskopie

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