L+66, L+67: Logbuch

Im letzten Logbucheintrag erwähnte ich, dass die ISS in den letzten Tagen ein vielbeschäftigtes Labor ist, in dem simultan Experimente in verschiedensten Bereichen durchgeführt werden. Gleichzeitig ist sie auch ein Weltraumbahnhof, in dem Schiffe voll mit Gütern kommen und gehen. Aktuell haben wir 2 Fahrzeuge hier, Dragon und ATV, welche uns in den nächsten zwei Wochen verlassen und für den Abflug und Wiedereintritt vorbereitet werden müssen. Daher habe ich meinen virtuellen Laborkittel für die nächsten paar Tage (größtenteils) abgelegt, die Ärmel hochgekrempelt und bin im Fracht-verpacken-und-verladen-Modus.

Ein Raumfahrzeug für den Wiedereintritt in die Atmosphäre zu beladen ist ein heikler Prozess: das Gesamtgewicht und wie das Gewicht verteilt ist (und demzufolge der Schwerpunkt) müssen genau bekannt sein, um die Zündungen der Düsen für die gewünschte Wiedereintrittsflugbahn genau berechnen zu können. Das ist besonders wichtig für ein Raumfahrzeug wie Dragon, das auf der Erde geborgen werden soll, ebenso aber auch für ATV5, da dieses in der Anfangsphase einen besonders kontrollierten Wiedereintritt durchführen wird, um Daten für das kontrollierte Absenken und Abstürzen der Umlaufbahn der Raumstation zu sammeln (wenn die Zeit gekommen ist, das ist nicht sehr bald).

Wie ihr vielleicht wisst, wird ATV in der Atmosphäre zerstört, also beladen wir es mit Müll: Abfall, Verpackungsmaterial, alte Kleidung und ausrangierte Dinge. Und wir beladen es bis zum Maximum, da die Logistik an Bord durch den Verlust der Orbital 3 Mission im Oktober eine Herausforderung wurde: wir haben einen Haufen „Kram“ (hochtechnischer Weltraum-Begriff), der schon lange fort sein sollte! Ebenfalls aus diesem Grund beladen wir sogar Dragon mit einer begrenzten Menge an Müll, obwohl das Fahrzeug am Boden (oder genauer gesagt im Meer) intakt geborgen wird und daher seine Hauptaufgabe das Zurückbringen von Fracht ist.

Aber wie funktioniert das alles, dass die Massenverteilung so genau sein muss? Ehrlich gesagt weiß ich es nicht ganz genau. Es finden einige Planungs- und Koordinierungswunder am Boden statt und wir bekommen als Ergebnis daraus zwei Dinge: eine Frachtliste, die alle Beutel, ihren Inhalt, wo sie sich befinden, wo sie hin gehören und spezielle Packanweisungen auflistet und eine Info darüber, in welcher Reihenfolge gepackt werden muss und ebenfalls spezielle Anweisungen, wie z.B. Bilder zu machen, eine Seriennummer aufzuschreiben oder ein Teil in einer bestimmten Richtung zu verpacken. Falls in den Beuteln noch Platz ist, füllen wir diesen mit Füllschaum auf, in dem Frachtgut beim Start verpackt war und mit Reißverschlussbeuteln, gefüllt mit alter Kleidung. Und mit Glück passen sie in ihren vorbestimmten Stauraum – welcher natürlich auch einen Ortungscode hat, sodass wir genau wissen, welcher Beutel wo hin gehört.

Am Mittwoch, während wir mit der Planung beschäftigt waren, drehte die Flugkontrolle die Raumstation um 180 Grad – anstatt, wie üblich, Node 2 zeigt nun das russische Servicemodul nach vorn. Ich bekam davon überhaupt nichts mit – ich hatte es sogar vergessen. Bei einem Blick aus der Cupola hätte ich es natürlich sofort erkannt, das war allerdings nicht möglich, da die Klappen wegen der Manöver den ganzen Tag geschlossen bleiben mussten. Hier habe ich auch eine neue psychologische Störung für euch: Cupola-Entzugssyndrom!

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Aber warum flogen wir am Mittwoch „rückwärts“? Nun, wir mussten die Düsen von ATV nach vorne drehen, sodass sie gezündet werden konnten, um die Station etwas abzubremsen – genug, um das Apogäum (den hohen Punkt des Orbits) ein paar Kilometer abzusenken. Üblicherweise nutzen wir das ATV genau für das Gegenteil – um den Orbit mit einem sogenannten Reboost regelmäßig anzuheben. Diesmal jedoch war ein „Deboost“ nötig, um unseren Orbit für das nächste Progress Raumfahrzeug genau richtig zu kriegen.

Der „Deboost“ dauerte ungefähr 4 Minuten: Ich schwebte noch im US Labor und ließ mich zum anderen Ende des Moduls treiben, während ATV die Raumstation um mich herum drückte. Sowas macht Spaß!

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(Trad IT)  Traduzione in italiano a cura di +AstronautiNEWS  qui:
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(Trad ES) Tradducción en español por +Carlos Lallana Borobio aqui:
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Alle Bilder © ESA/NASA

L+59 – L+65: Logbuch

Die letzte Woche waren meine Tage gefüllt mit Experimenten – sorry, dass ich euch nicht gut auf dem Laufenden gehalten habe, aber wir haben wirklich viel zu tun hier oben auf dem Außenposten der Menschheit im Weltraum!

Einige Experimente waren alte Bekannte, wie „Circadian Rhythms“ und einige neu, wie z.B. ESAs „Airway Monitoring“. Über letzteres sprach ich recht ausführlich in meinen Logbucheinträgen während der Trainings, wie z.B. in L-129.

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Nach einigen Problemen mit den Geräten (welche recht komplex sind und zum Teil das erste Mal an Bord genutzt werden) bekamen Terry und ich alle benötigten Daten für die Sitzung mit „normalem“ Druck: in einigen Wochen führen wir die Messung mit reduziertem Druck durch, wofür wir uns in der Luftschleuse einschließen und den Luftdruck um uns herum absenken werden.
Ich glaube, dass es nicht viele Labortechniker auf dem Planeten gibt, welche in einem so breit gefächerten, wissenschaftlichen Spektrum arbeiten können, wie wir: Ich vermute, dass alle Laboratorien auf der Erde sehr viel spezialisierter und Wissenschaftler und Techniker auf einen spezifischen Bereich trainiert sind. Wir hingegen haben keine speziellen Fähigkeiten und keine großen Erfahrungen in den wissenschaftlichen Dingen, die wir tun: teilweise hatten wir vor vielen Monaten eine Übung, teilweise kriegen wir Trainings an Bord, wie z.B. Videos oder Folien.

Natürlich haben einige Astronauten einen Hintergrund in experimenteller Wissenschaft, aber das ist nicht die Mehrheit: die meisten von uns verlassen sich auf sehr detaillierte Verfahrensanweisungen und, bei den sehr komplexen Aufgaben, auf Echtzeit-Unterstützung durch die Entwickler und/oder Forscher der Experimente von der Bodenkontrolle. Manchmal sprechen sie nur über die regulären Kommunikationsmitarbeiter, die gerade Dienst haben, mit uns, wie z.B. von Eurocom für ESA Aufgaben, während sie manchmal direkt über eine All-zu-Boden-Verbindung mit uns kommunizieren, die nur sie nutzen.

Mein eigener wissenschaftlicher Hintergrund ist begrenzt – was man eben bei einem Ingenieursabschluss so mitbekommt. Und hätte ich eine wissenschaftliche Ausbildung anstatt einer im Ingenieurwesen gewählt, wäre es Physik gewesen. Selbst dann hätte ich also kaum eine Gelegenheit gehabt, mit Zellkulturen und Mehrgenerationen-Experimenten mit Fruchtfligen und Würmern zu arbeiten. Ich bin auch nicht sicher, ob ich für einen Vollzeit Job dafür geeignet wäre – man braucht vermutlich mehr Geduld, als ich habe – aber trotzdem habe ich viel Spaß an diesen Experimenten hier auf der ISS!

Montag zum Beispiel konnte ich wieder am Projekt „Epigenetics“ arbeiten. Meine kleinen Freunde sind in dem Fall nicht Fruchtfliegen, sondern andere Tiere, die üblicherweise in der Forschung als Modell für größere Organismen genutzt werden: ein 1mm langer Wurm namens Caenorhabditis Elegans, unter Freunden C. Elegans. Und genauso, wie mit den Fruchtfliegen, möchten wir, dass sie Babys bekommen: ganze vier Generationen werden an Bord heranwachsen und Exemplare jeder Generation (Erwachsene und Larven) werden für die Rückkehr im Tiefkühlschrank konserviert.

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Dragon brachte die C. Elegans in Starterspritzen mit nach oben und ich injizierte sie letzte Woche in Verschlussbeutel, um das Ausbrüten zu beginnen. Am Montag entnahm ich dann die Babys mithilfe einer speziellen Spritze mit einem Filter, der die größeren, erwachsenen Würmer nicht durchließ. Die erste Generation Erwachsener verblieb im originalen Verschlussbeutel und wurde eingefroren, während ich die zweite Generation Babys in einem anderen Beutel platzierte, um sie weiter ausbrüten zu lassen. Der Zweck des Experiment ist es, wie der Name schon sagt, vererbte epigenetische Veränderungen zu untersuchen: also Änderungen in der Genexpression, nicht aber der DNA selbst.
Anders gesagt: die Umwelt kann nicht die Gene in der DNA verändern, aber sie kann Auswirkungen darauf haben, wie Gene sich äußern oder „aktiviert“ werden. Die Würmer passen sich an die Schwerelosigkeit an und verändern ihre Genexpression, die Frage ist also: Wann und, wenn ja wie, wirken sich diese Veränderungen auf ihren Nachwuchs aus?

Faszinierend, oder?

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Alle Bilder © ESA/NASA

L+57, L+58: Logbuch

L+57, L+58: Logbuch

Diese Woche war eine, in der das Thema der Experimente…ich war.
Die menschliche Physiologie war auf meinem wissenschaftlichen Zeitplan definitiv sehr präsent, angefangen bereits am Wochenende, als ich während des Schlafs Daten gesammelt habe! Dragon brachte mir eine ganz besondere Nachtgarderobe: eine Weste für das Experiment „tragbare Überwachung“ (Wearable Monitoring), welche ich zwei Nächte in Folge tragen musste, um erste Daten zu erfassen. Die Weste wurde speziell für mich angepasst und sitzt recht eng, da sie Instrumente eingebaut hat, die Kontakt zu meinem Körper brauchen: Elektroden für ein „klassisches“ Elektrokardiogramm und einen 3-Achsen-Beschleunigungsmesser, der die Mechaniken des Herzens überwacht, vor allem das Öffnen und Schließen der Herzklappen. Die Hypothese, die hier untersucht werden soll, ist die, dass kleine Veränderungen in den Herzfunktionen Mikro-Erwachen auslösen können, welche die Schlafqualität auf der ISS beeinflussen. Allerdings muss ich, natürlich von einem völlig subjektiven und nicht quantitativen Standpunkt aus gesehen, sagen, dass ich hier oben sehr gut schlafe!

Früh am Montagmorgen war es Zeit für meine erste Sitzung Gehirnablauf (Brain Drain). Wir hatten zu Beginn der Mission zwar bereits einen Ultraschall, doch für diese bestimmte Art der Messungen mussten wir, nach dem Verlust der Orbital-3-Mission, auf Ersatzgeräte von Dragon warten. Als Instrumente für Brain Drain werden unter anderem drei Dehnmessstreifen für die Plethysmografie gebraucht, welche aussehen wie ein Halsband aus dehnbarem Material, wie auf dem ersten Bild zu sehen. Tatsächlich sind es Sensoren, welche den Blutfluss der Venen auf eine nichtinvasive Art messen, die nicht von den Fähigkeiten des Anwenders abhängig ist, wie zum Beispiel beim Ultraschall. Während ich die Bänder am Hals, Arm und Bein angelegt hatte, machte ich mehrere Atmungen mit 70% meines Lungenvolumens, jeweils ohne Aktivität und mit Anspannen und Drehen der Hand oder des Fußes. Währenddessen atmete ich in unseren Lungenfunktionsprüfer und die Software zeigte mir, über eine grafische Oberfläche, wann ich ein- oder ausatmen sollte. Das Ziel des Experiments ist herauszufinden, wie sich der Rückfluss des Blutes aus dem Kopf ins Herz im Weltraum verändert, da wir hier keine helfenden Auswirkungen der Gravitation haben. Wir wissen darüber noch wenig und ein besseres Verständnis dieser Mechanismen der Zirkulation könnte möglicherweise dabei helfen, degenerative Hirnkrankheiten besser zu verstehen.

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Nach dem Gehirnablauf-Experiment ging es weiter mit dem zweiten Herz-Sauerstoff-Experiment während der Mission, welches Ultraschallbilder der Hals- und Oberarmarterien und Doppler-Messungen des Blutflusses macht. Und um den Physiologie-Tag abzuschließen, habe ich außerdem Daten für das Skin-B-Experiment gesammelt, von dem ich euch bereits erzählte. Da viele dieser Experimente miteinander vergleichbare Probensammlungen brauchen, habe ich am Dienstag eine 24-stündige Urinprobensammlung gemacht und „Terry, der Vampir“ (ein guter Freund von „Terry mit den Scherenhänden“, dem Friseur) nahm mir Blut ab.

Aber wie ihr wisst, haben wir nicht nur Menschen auf der ISS! Moment, freut euch nicht zu früh, mir ist weder etwas von Aliens als blinde Passiere bekannt noch von Ufos ,die bewaffnete Luftraumüberwachung fliegen – wir haben aber natürlich unsere lieben Fruchtfliegen an Bord. Einige der Kassetten mit Fliegen und Larven sind inzwischen im Tiefkühlschrank gelandet, aber ich habe weitere Kassetten in die Zentrifuge gelegt und ihre feste Position ihrer jeweils zugeordneten Anlage und das Mehrgenerationen-Projekt geht weiter. Für einige der Arbeiten zur Fixierung habe ich einen Einweg-Handschuhkasten gebaut und genutzt, den ihr im zweiten Bild sehen könnte. Ich wusste nicht mal, dass wir die an Bord haben, die Raumstation ist immer wieder für Überraschungen gut!

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