L+148: Zeit für Wissenschaft mit künstlichen Muskeln

Ein arbeitsreicher Tag voll Wissenschaft und Logistik heute für mich, um die Woche zu beginnen.

Das Entladen von Dragon geht weiter, gestern hatte ich eine Stunde Transferarbeiten auf meinem Zeitplan. Wenn man sich Dragon so anschaut könnte man meinen, wir hätten bereits einigen Fortschritt beim Entladen gemacht, in Wirklichkeit haben wir aber etwas gemogelt. Viele Säcke haben wir ausgeladen und temporär auf der ISS gelagert, sodass wir an andere Fracht mit wichtiger Wissenschaft herankommen. Aber natürlich packen die sich nicht selbst aus…und einige davon sind groß, glaubt mir. Wir nennen sie MO Säcke und selbst in den kleinsten würde ich locker hinein passen!

Heute hatte ich außerdem mit einer speziellen Art Fracht zu tun, den Polar Kühlschränken. Sie müssen auf die ISS umgezogen werden, da sie aber von Dragon Strom bekommen und gekühlte Güter und wissenschaftliche Proben enthalten, müssen sie schnell umgezogen und wieder angeschlossen werden, um die Zeit ohne Stromversorgung zu minimieren.

Ebenfalls heute hatte ich zwei Aktivitäten für die wissenschaftlichen Experimente BRIC21 und Synthetic Muscle auf dem Plan. BRIC steht für Biological Research in Canisters (Biologische Forschung in Kanistern): ihr seht eine der BRIC Einheiten auf dem Bild.

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Dieser Ablauf untersucht Mikroben und wie sie sich an die Umwelt im Weltraum anpassen, mit besonderer Aufmerksamkeit auf der Entwicklung von Resistenz gegen Antibiotika. Ihr habt sicher gehört, dass dies heutzutage ein großes Problem im Gesundheitswesen ist und wir müssen unbedingt besser verstehen, wie Krankheitserreger resistent gegen Antibiotika werden.

Mit Krankheitserregern auf der ISS Wissenschaft zu betreiben geht mit ein paar Problemen einher, da man die Mikrokulturen mit einem Medium zum Wachstum versorgen muss: wenn die Besatzung dies manuell durchführen muss, wie es häufig der Fall ist, muss die Tätigkeit im Handschuhkasten erfolgen, um sicherzugehen, dass gefährliche Mikroorganismen eingedämmt bleiben. Hier kommt BRIC ins Spiel: mit einem speziellen Werkzeug, wie ihr es im Bild sehen könnt, können Astronauten einen Kolben drücken und damit das nötige Medium injizieren, ohne auch nur eine von drei Sicherheitsebenen zu verletzen, die die ISS Bestimmungen vorgeben. Das geht schnell und effizient!

Ich wette, ihr wollt etwas über Synthetic Muscle (synthetische Muskeln) wissen… Nun, wie sich herausstellt, brachte Dragon uns Proben eines speziellen Materials, das dazu benutzt werden kann, Muskelgewebe zu reproduzieren. Es ist ein elektroaktives Polymer: man kann es sich zusammen- und auseinanderziehen lassen, indem man verschiedene elektrische Spannungen auflegt. Das klingt für mich ziemlich nach Muskeln, oder?

Anwendungen auf der Erde finden sich natürlich im Bereich von Prothesen, wir testen aber auch, wie dieses Material sich verhält, wenn es der kosmischen und Sonnenstrahlung hier oben ausgesetzt ist, weil es möglicherweise in Robotern genutzt werden könnte, um deren Mobilität zu verbessern. Cool, oder?

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Alle Bilder © ESA/NASA

L+145 – L+147: Dragon ist da! Nun können neue Experimente beginnen

Die größte Neuigkeit der letzten Tage ist natürlich, dass Dragon angekommen ist! Es ist immer etwas ganz besonderes, ein Raumfahrzeug auf die Station zusteuern zu sehen.

So groß wie die ISS ist, ist dieser menschliche Außenposten im Weltraum doch nur ein kleiner Fleck Metall in der Weite des erdnahen Orbits: und doch fand uns am Freitagmorgen, wie Terry und ich von der Cupola aus beobachteten, ein Frachtschiff von der Erde und klopfte an unserer Tür.

Ich genoss es, Dragon immer größer werden zu sehen, während Kontinente und Ozeane unter uns hinweg zogen, aber ich versuchte gleichzeitig, mich von der Romantik frei zu machen und auf meine Hauptaufgabe fokussiert zu bleiben: den Roboterarm zu steuern, um Dragon einzufangen.

Ich habe das hundertmal im Simulator geübt, meistens mit einem virtuellen Raumfahrzeug, das sich sehr viel mehr hin und her bewegt, als es ein echtes Dragon tut, es aber in Wirklichkeit zu steuern ist natürlich etwas ganz anderes: sagen wir, es ist eine der Situationen, in der nicht viel dazu gehört, sehr schnell für die falschen Gründe berühmt zu werden!

Glücklicherweise ging alles gut und nach dem Einfangen übernahm das Bodenteam die Kontrolle des Arms, um Dragon langsam an Node 2 nadir anzuschließen – es ist jetzt sozusagen ein extra Raum direkt außerhalb unserer Besatzungsabteile. Am Freitag führte ich die Dichtigkeitsprüfung des Vestibulums durch. Wie ihr euch sicher erinnern könnt, ist das Vestibulum der Raum zwischen dem angeschlossenen Raumfahrzeug und der ISS. Ein kleiner Korridor, der entsteht, wenn die beiden miteinander verbunden werden. Bevor wir die Luke der ISS öffnen, müssen wir sicherstellen, dass das Vestibulum dicht ist. Wir geben also etwas Druck hinein, ca. 260 mmHg (0.34 bar) und prüfen diesen dann nach einem festgelegten Zeitintervall. Das Vestibulum bestand die Prüfung, anschließend öffneten Scott und ich die Luke der ISS und arbeiteten ein paar Stunden daran, es bereit zu machen, vor allem Komponenten zu entfernen, die nicht benötigt werden, während Dragon angeschlossen ist und im Weg sind…um die Luke von Dragon zu öffnen!

Scott und Terry öffneten die Luke von Dragon gestern Morgen und das war der Beginn eines Wochenendes intensiver Arbeit. Dringende Fracht ausladen und wissenschaftliche Arbeiten beginnen, wovon viele einen engen Zeitplan haben aufgrund des mit fortstreichender Zeit einhergehenden Zerfalls von Proben.

Sobald die großen Säcke aus dem Inneren von Dragon entfernt waren, war es meine Aufgabe, einen neuen Kubik zu holen, die eigenständige Zentrifuge/Brutkiste, die ich im letzten Logbucheintrag erwähnte (L+141 – L+144) und sie aufzubauen und zu konfigurieren für zwei Zellbiologie Experimente, Cytospace und NATO. Beide begonnen gestern Nachmittag und laufen autonom für ein paar Tage weiter, bis es Zeit ist, die Container aus dem Kubik zu entfernen und sie in den Gefrierschrank zu verlagern, wo sie auf ihre Rückkehr zur Erde und die dortige Analyse warten.

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Cytospace, wie der Name erahnen lässt, beobachtet das zelluläre Cytoskelett, die Strukturen innerhalb der Zelle, die ihr ihre Form geben. Wie beeinflusst Schwerelosigkeit die Form der Zelle? Und, vor allen Dingen, wie beeinflussen Veränderungen in der Zellform die Genexpression? Das klingt nach einem komplizierten Konzept, am Ende bedeutet es aber nur, dass die Form der Zelle, welche von der Schwerelosigkeit verändert wird, wahrscheinlich die Art verändert, wie die Zelle ihren Job erledigt. Und wir sind wirklich daran interessiert, das zu verstehen, denn…nun, wir bestehen aus Zellen und was in unseren Zellen passiert bestimmt, was in unserem Körper als Ganzem passiert. Und anders herum, was wir an gesamten Systemen unseres Körpers beobachten, zum Beispiel in Bezug auf Knochenschwund oder Beeinträchtigung unseres Immunsystems, kann anhand von Veränderungen auf Zell-Level erklärt werden.

Nächstes Mal erzähle ich euch von NATO!

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L+141 – L+144: Ein Alternativplan für Dragons verzögerte Ankunft

Wie ihr vielleicht schon gehört habt, hat sich die Ankunft von Dragon um ein paar Tage verzögert. Hätte der Start am Montag stattgefunden, wäre Dragon bereits an Node 2 angedockt und wir hätten bereits die Luke geöffnet und begonnen, wichtige Fracht auszuladen.

Aber hey, in der Raumfahrt steht Flexibilität an erster Stelle. Der Start wurde um einen Tag verschoben, was die Ankunft an der ISS um zwei Tage verzögert…etwas Raumflugmechanik und Phasenwinkel für euch.

Wenn ihr aber denkt, dass wir während der Zeit des Wartens darauf, dass Dragon an unserer Tür klopft zwei Tage frei hatten, fürchte ich, dass ihr nicht mit den Kollegen vertraut seid, die die ISS Arbeiten steuern: sie haben immer einen Plan in der Schublade! Ein Start wurde verschoben? Voilà, ein neuer Plan ersetzt den alten. Bereit? Los geht’s! Immer wenn Dinge primär auf einem von Natur aus unsicheren Ereignis wie dem Start einer Rakete abhängen, dann haben die Missionsmanager, Flugdirektoren und Planer immer zwei vollstände Pläne: das erfordert eine Menge zusätzlicher Arbeit am Boden, stellt aber sicher, dass keine wertvolle Zeit der Besatzung auf der ISS verschwendet wird.

In diesem Fall hatten sie wichtige Pläne für den Fall einen Startausfalls. Ich hatte bereits am Dienstag so ein Gefühl: wenn sie dir eine ganze Stunde geben, um eine Prozedur für den nächsten Tag einzustudieren und du dann noch eine Stunde bekommst, um die Hardware dafür zusammenzusuchen und sie dir dann sagen, dass du kein Werkzeug aus der Werkzeugkiste, sondern stattdessen die ganze Kiste nehmen sollst…wenn all das zusammenkommt, weißt du, dass du dir an etwas wichtigem die Hände schmutzig machen wirst. Was ich liebe!

Während Terry und Scott mit ihrer Hauptaktivität an den EVA Anzügen beschäftigt waren, verbrachte ich den Tag in Node 3 damit, die intermodulare Luftführung zu rekonfigurieren in Vorbereitung für das Bewegen des PMM Moduls vom Node 1 Tiefpunkt nach Node 3 vorwärts gerichtet im Laufe dieses Jahres. Im Prinzip müssen wir sicherstellen, dass PMM an seinem zukünftigen Standort eine Belüftung hat. Ich hätte nie gedacht, dass es möglich wäre, so viele Säcke Hardware in Node 3 zu verstauen, im ziemlich engen Raum zwischen ARED und der Toilettenkabine, aber irgendwie hat es geklappt. Und um 02:00 Uhr Houstoner Zeit waren die Spezialisten am Boden bereit, mich zu unterstützen, mit einem Bodenmodell des Equipments, um eventuell auftretende Probleme zu reproduzieren. Glücklicherweise ging, abgesehen von einigen festsitzenden Verbindern, alles glatt: Hut ab an das Team dafür, dass sie so eine tolle, nutzerfreundliche Prozedur vorbereitet hatten!

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Die Verspätung von Dragon eröffnete auch etwas freie Zeit, um am Europäischen Modularen Anbausystem (EMCS – European Modular Cultivation System) im Columbus Modul zu arbeiten. Ich baute einige Module namens „Rotos Based Life Support Systems“ aus – autarke Kästen, die an den Rotoren dieser Anlage angeschlossen sind. Sie werden zusammen mit Dragon zur Erde zurückkehren, aufbereitet und in der Zukunft wieder verwandt, um zukünftige Pflanzenexperimente zu unterstützen.

Ach so, ich arbeitete auch ein bisschen an einem Kubik, der eigenständigen Zentrifuge/Brutkiste, die wir manchmal im Kolumbus Modul für Experimente an Zellkulturen nutzen. Ich schloss das Experiment Stammzellendifferenzierung (Stem Cells Differentiation) ab, indem ich die Container in die Kältelagerung verlegte und Kubik Daten an den Boden schickte. Wie der Name schon sagt, untersucht dieses Experiment menschliche, mesenchymale Stammzellen, welche sich auf verschiedene Zelltypen aufteilen, um Knochen, Fett, Knorpel, Muskeln oder Sehnen aufzubauen. Nun, wenn ihr eine Stammzelle seid und ihr habt die Wahl, wie wisst ihr, wie ihr euch aufteilen müsst? Was werdet ihr, wenn ihr „groß“ seid? Das hängt von den Signalen ab, die ihr von den sogenannten signalgebenden Molekülen bekommt. Vitamin D ist eins dieser signalgebenden Moleküle und genau gesagt wissen wir, dass es daran beteiligt ist, den Stammzellen zu sagen, dass sie sich in Knochenzellen entwickeln sollen. Knochenverlust ist, wie ihr wisst, ein großes Problem in der Schwerelosigkeit, dieses Experiment untersucht also die Effektivität von Vitamin D, indem es Stammzellenaufteilung vergleicht, mit ohne und das Vorhandensein von Vitamin D. Ziemlich cool, oder?

Übrigens, ich weiß nicht, wieviel Sonnenlicht ihr abbekommt, dort wo ihr wohnt (wir bekommen hier oben nicht viel ab), aber wenn ihr es nicht schon getan habt und die Gelegenheit bekommt, checkt bei eurer nächsten Blutabnahme eure Vitamin D Werte!

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