KUBIK heisst der kleine Würfel, den eine russische Soyuz-Rakete vom Weltraumbahnhof Baikonur mit mehreren Experimenten zur Internationalen Weltraumstation ISS transportiert hat. Geplant und vorbereitet wurden die Experimente vom Schweizer Weltraumzentrum Biotechnology Space Support Center (BIOTESC). BIOTESC ist Teil der Weltraumbiologie der ETH Zürich. Dort werden Weltraumexperimente vorbereitet, Test-Läufe erstellt und während des Ablaufs im Weltraum von Zürich aus betreut.

Lange Vorbereitungszeit

Bei der jetzt abgeschlossenen Mission „Bio-3“ wurde der Einfluss der Schwerelosigkeit auf Pflanzen, Bakterien und Blutzellen untersucht. Doch bevor ein Experiment ins All fliegt, sind viele Vorbereitungen notwendig. Rund ein Jahr dauert es, bis alle Versuche von den BIOTESC-Wissenschaftlern so getestet sind, dass sie auf die Reise gehen können. Herzstück der Experimente ist der sogenannte Kubik. In diesem 36 auf 36 Zentimeter grossen Brutkasten befinden sich die einzelnen Behälter, Kassetten genannt, in denen die Versuche ablaufen. Neben den einzelnen Experimenten müssen sich die Forscher auch mit den Arbeitsabläufen im All befassen. „Die Experimente sollten wissenschaftlich aktuell, aber gleichzeitig einfach durchzuführen sein“, sagt Sonia Vadrucci, Wissenschaftlerin bei BIOTESC. In einem „Sequenz-Test“ wird der gesamte Ablauf vorab am Boden getestet. Dabei wird auch auf die einfache Handhabung für die Astronauten geachtet. „Falls etwas nicht funktioniert, können wir schliesslich nicht schnell einen Biologen vorbeischicken“, so Vadrucci. Alle Astronauten erhalten ein Training. Bei Fragen stehen die ETH-Wissenschaftler des BIOTESC mit Rat zur Seite.

Auf Erdbedingungen zentrifugiert

Im Weltraum angekommen wird ein Teil der Proben als „1G Kontrolle“ auf Erdbeschleunigung zentrifugiert. „So haben wir zwei Vergleichsproben. Eine unter Schwerelosigkeit und die andere unter Erdbedingungen“, erklärt Sonia Vadrucci. Grundsätzlich wird zwischen manuellen und automatisch ablaufenden Versuchen unterschieden. Bei automatisch ablaufenden Experimenten wird der Versuch vom Astronaut gestartet und läuft anschliessend selbständig innerhalb der Kassette ab. Bei manuellem Ablauf muss der Astronaut zum Beispiel noch eine Flüssigkeit dazutun. „Insbesondere toxische Flüssigkeiten dürfen dabei niemals aus den Behältern austreten“, sagt Vadrucci. Geforscht wird zum Beispiel an Blutzellen. Hier wurde untersucht, wieso die Zellsignale von weissen Blutkörperchen (Leukozyten) in der Schwerelosigkeit nicht so gut übertragen werden, wie auf der Erde. Leukozyten sind für die Abwehr von Krankheitserregern zuständig. Dies könnte ein Grund dafür sein, dass das Immunsystem von Astronauten im All nicht so aktiv ist wie auf der Erde.

Neue Missionen

Der Vorteil des Kubik liegt in seiner einfachen und flexiblen Handhabung. Nachdem er in der Raumstation angekommen ist, wird er lediglich an den Strom angeschlossen und ist dann einsatzbereit. Die nächste Kubik Mission „Bio-4“ ist bereits für Ende September 2008 geplant.

Zurzeit bereiten sich die BIOTESC-Forscher auf eine neue Mission vor. Im Dezember wird das europäische Raumlabor Columbus zur ISS transportiert. Zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sind die ETH-Forscher verantwortlich für das Biolab. „Dort können wir komplexere Versuche durchführen und erhalten schon während der Mission mehrere Daten. Zum Beispiel ist es möglich, ein Live-Video über ein Pflanzenwachstum abzurufen“, erklärt Vadrucci. Das Verbindungsmodul „Harmony“, an dem das Raumlabor Columbus angedockt wird, wurde vor einer Woche erfolgreich im All in Betrieb genommen.