Matthias Maurer ist nach Alexander Gerst der zweite deutsche Astronaut, der längere Zeit auf der Internationalen Raumstation ISS verbringen wird. Der Saarländer hat in vier Ländern studiert und ist Doktor der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Vor seiner Ausbildung zum Astronaut war Maurer im ESA-Astronautenzentrum in Köln unter anderem als Projektmanager für die Entwicklung der zukünftigen ESA-Mondsimulationsanlage Luna tätig. Seit Juli 2015 ist er Mitglied im ESA-Astronautenkorps. Im September 2018 schloss er die 18-monatige Grundausbildung ab und wurde im Dezember 2020 offiziell für seine erste Mission zur ISS nominiert.
Zur Missionsvorbereitung hat Maurer Trainingseinheiten im Astronautenzentrum der ESA in Köln, am Johnson Space Center der NASA in Houston, im SpaceX-Crew-Dragon-Cockpit in Kalifornien sowie in Russland, Japan und Kanada absolviert. 2016 nahm er an der analogen NASA-Mission NEEMO 21 teil und verbrachte 16 Tage unter Wasser – als Teil einer Crew, die Erforschungsstrategien und -werkzeuge für zukünftige Marsmissionen testete. Darüber hinaus nahm er vor der Küste Chinas an einem Meeresüberlebenstraining sowie an mehreren geologischen Geländeübungen, die im Zusammenhang mit der Erkundung des Mondes durchgeführt wurden, teil.
"Cosmic Kiss" – wofür steht der Name der Mission?
Die Namen und Logos für ihre Missionen wählen die Astronautinnen und Astronauten der Europäischen Weltraumorganisation ESA selbst. Matthias Maurers Mission heißt "Cosmic Kiss". Der Astronaut erklärt dazu: "Der Name steht für die besondere Verbindung, die die ISS zwischen den Bewohnerinnen und Bewohnern der Erde und dem Kosmos herstellt. Und er vermittelt, wie wichtig Partnerschaften bei der weiteren Erforschung von Mond und Mars sind, ebenso wie der Respekt, der Schutz und der Erhalt der Natur auf unserem Heimatplaneten. Diese Werte müssen uns auf unserer Suche nach einer nachhaltigen Zukunft auf der Erde leiten.“
Forschung in der Schwerelosigkeit
Matthias Maurers Mission auf der ISS dauert sechs Monate. In dieser Zeit wird der Werkstoffwissenschaftler 36 deutsche sowie mehr als 100 internationale Experimente betreuen und durchführen. Die deutschen Experimente finden mehrheitlich im europäischen Forschungslabor Columbus auf der ISS statt. Sie reichen dabei von Grundlagenforschung bis hin zu anwendungsorientierter Wissenschaft in Bereichen wie Lebenswissenschaften, Materialwissenschaft, Physik, Biologie, Medizin oder Erdbeobachtung.
Aufgrund der permanenten Schwerelosigkeit bietet die Internationale Raumstation ISS einmalige Bedingungen, die es so in keinem Labor auf der Erde gibt. Das ermöglicht ein besseres Verständnis physikalischer und biologischer Vorgänge auf der Erde und im Weltraum, denn ganz ohne hydrostatischen Druck, Auftrieb, Sedimentation und durch Dichteunterschiede angetriebene Konvektion können einzelne Phänomene besser beobachtet und isoliert werden. Ebenso werden hier neue Werkstoffe entwickelt und Technologien getestet.
So werden fundamentalphysikalische Fragestellungen mittels sehr kalter Atome oder die Kristallisation verschiedener Betonmischungen untersucht. Andere Experimente testen Anwendungen nichtinvasiver Diagnostik oder neue antimikrobielle Oberflächen, die nicht nur im Weltraum sondern auch auf der Erde, beispielsweise in Krankenhäusern, eingesetzt werden können. Erfolgreiche Technologieexperimente wie der mit Künstlicher Intelligenz ausgestattete CIMON-2 assistieren Maurer während seiner Mission und zeigen neue Möglichkeiten der Mensch-Maschine-Interaktion.
Weltraummedizin für irdische Patienten
Auf dem Missionsplan stehen jedoch auch zahlreiche biologische und humanphysiologische Experimente – insbesondere zu den Auswirkungen von permanenter Schwerelosigkeit, erhöhter Strahlenbelastung und längerer Isolation auf den Menschen und seinen Metabolismus. Zum Beispiel lässt sich die Krankheit Osteoporose gut auf der Raumstation untersuchen. Der Zustand anhaltender Schwerelosigkeit führt bei den Astronautinnen und Astronauten zum Abbau der Knochen – dieser Prozess ist vergleichbar mit dem Knochenschwund bei einer Osteoporose-Erkrankung. Während ihres Aufenthalts auf der ISS führen die Astronauten dann beispielsweise Ultraschalluntersuchungen an sich durch oder entnehmen Blut- und Urinproben. So lässt sich gut beobachten, wie genau der Knochenabbau vonstattengeht. Aufgrund der bisherigen Forschungsergebnisse konnten bereits Medikamente entwickelt werden, die gegen Osteoporose helfen.
Die ISS bietet auch ganz besondere Beobachtungsmöglichkeiten. Im Gegensatz zu Erdbeobachtungssatelliten, die sich auf einer geostationären Umlaufbahn in ca. 36.000 Kilometer Höhe befinden, umkreist die ISS die Erde in „nur“ 400 Kilometer Höhe. Deswegen bietet sie auch die einmalige Möglichkeit, Wetterphänomene, wie Blitze und Entladungen in die Hochatmosphäre zu beobachten, die von Satelliten aus so nicht zu erfassen sind. Die Astronautinnen und Astronauten müssen dafür lediglich aus dem „Fenster“, beziehungsweise der Cupola fotografieren.
Zum Interview mit Mathhias Maurer
