2009 wurde der deutsche Geophysiker Alexander Gerst aus über 8000 Bewerbern als neuer ESA-Astronaut ausgewählt. Fünf Jahre später absolvierte er mit „Blue Dot“ seine erste Mission auf der internationalen Raumstation ISS. Nach diesem Interview brach er im Juni 2018 zur Mission „Horizons“ auf und landete nach 196 Tagen wohlbehalten auf der Erde. Mit einer Gesamtaufenthaltsdauer von 362 Tagen war er so lange im Weltall wie kein anderer Deutscher.

Was ist Ihnen von „Blue Dot“ in Erinnerung geblieben?

Zum einen der Blick auf die Erde von dort oben, der ist einzigartig und unvergesslich! Zum anderen die wissenschaftliche Arbeit und die Freundschaft zwischen den Mannschaftsmitgliedern. Es ist eine besondere Erfahrung, ein halbes Jahr auf einer Raumstation zu verbringen und so erfolgreich zusammen zu arbeiten.

Da gab es keine Streitereien?

Das könnte es an sich zwar geben, aber wir trainieren vorher über Jahre als Mannschaft zusammen. Im Zuge der Vorbereitung verbringen wir viel Zeit miteinander, unter anderem bei minus 30 Grad im Wald beim Überlebenstraining in Russland. Wenn es da ernste Spannungen gäbe, hätten wir das vorher gemerkt und daran arbeiten können.

Was waren stattdessen die Herausforderungen?

Die Vorbereitung auf die Mission, beispielsweise innerhalb von drei Monaten Russisch zu lernen. Beim Missionstraining ist die Kunst, Informationen zu filtern!

Inwiefern?

Schon zwei Jahre vor dem Start erfährt man in jeder Trainingseinheit so viele Details, dass man sich nicht alles merken kann. Deswegen müssen wir einen Blick für die relevantesten Dinge entwickeln und uns diese genau einprägen. Alles Weitere kann und muss man getrost wieder vergessen.

Woher kam die Idee, sich als Astronaut zu bewerben?

Für mich war es der logische nächste Schritt: Als Geophysiker habe ich das Innere der Erde untersucht, und nun untersuche ich als Astronaut das, was um sie herum existiert. Außerdem fand ich immer auch andere Wissenschaftsbereiche spannend. Daher ist es ein Privileg, auf der ISS an so vielen unterschiedlichen Themen arbeiten zu können.

Wie sah Ihre Astronautenausbildung aus?

Im Basistraining habe ich allgemeine technische Inhalte gelernt wie den Aufbau der Raumstation, die Trägerraketentechnologie oder Sicherheitssysteme. Dazu kamen unter anderem eine medizinische Ausbildung, viel Sport und der Pilotenschein. Das hat anderthalb Jahre gedauert. Danach kann man für eine Weltraummission nominiert werden. Für eine solche bereiten wir uns zweieinhalb Jahre lang konkret und intensiv vor, damit jeder alles kann. Denn auf der ISS muss man ein „Allrounder“ sein.

Was gehört zu Ihrer Vorbereitung für „Horizons“ dazu?

Anders als bei meiner letzten Mission sitze ich dann auf dem Co-Pilotensitz der Sojus-Kapsel. Die muss ich alleine fliegen können, falls die Automatiksysteme ausfallen sollten. Deswegen lerne ich, das Raumschiff manuell an der Raumstation anzudocken oder in die Atmosphäre zu steuern. In den USA trainiere ich für die meisten ISS-Systeme, im Raumanzug zu arbeiten oder wie man in Notfällen reagieren muss.

Was sind die Ziele der Mission?

Bei „Blue Dot“ wollten wir die Perspektive von außen auf die Erde zeigen. Bei „Horizons“ möchten wir über unsere Horizonte hinausschauen – das können geografische Horizonte sein, wissenschaftliche oder persönliche. Wir wollen zeigen, dass es wichtig ist, die Grenzen unseres Wissens immer zu erweitern und nicht stehenzubleiben.

Wieso ist das so wichtig?

Man kann die Menschheit mit einem Inselvolk vergleichen: Ein Inselvolk muss den Ozean um sich herum gut verstehen. Für uns Menschen ist es lebensnotwendig, dass wir die kosmische Umgebung und deren mögliche Gefahren kennen.

Wie bereiten Sie sich auf die Experimente auf der ISS vor?

Am Europäischen Astronautenzentrum in Köln stehen zu unserer Vorbereitung ein detaillierter Nachbau des Columbus-Raumlabors inklusive seiner Experimentiereinrichtungen sowie die geplanten Experimente selbst. Da sind auch viele aus der Physik dabei.

Nämlich?

Mit dem elektromagnetischen Levitator erforschen wir beispielsweise Phasenübergänge von Werkstoffen, die freischwebend und ohne Berührung mit dem Gefäß erhitzt und geschmolzen werden und wieder erstarren. Die Erkenntnisse von der ISS fließen in Computermodelle ein und helfen, neue Werkstoffe zu entwickeln, die wir dann auf der Erde herstellen können. Ein anderes Beispiel ist MagVector.

Worum geht es dabei?

Darum, das Verhalten eines Magnetfelds und eines elektrischen Leiters im Wechselspiel bei hohen Geschwindigkeiten zu erforschen. Auf der Raumstation können wir einen Supraleiter dauerhaft mit einer festen Geschwindigkeit durch ein homogenes Magnetfeld bewegen. So etwas ist auf der Erde physikalisch nicht möglich, aber wir brauchen solche Kenntnisse in der Planeten-forschung oder für das Verständnis des Weltraumwetters.

Welche Experimente sind noch speziell auf der ISS möglich?

Bei Geo Flow haben wir die Entstehung des Erdmagnetfeldes im Erdkern simuliert und erforscht, indem wir einen flüssigkeitsgefüllten Körper rotieren ließen. Dabei konnten wir rotierende Konvektionsmuster beobachten, wie sie im Erdkern stattfinden, ohne dass sie von einem linearen Schwerefeld überlagert wurden wie in jedem irdischen Labor. Ich finde es spannend, dass wir diese Experimente in keinem anderen Labor der Welt, sondern nur auf der ISS oder an Bord eines Satelliten durchführen können.

Oder in Falltürmen bzw. bei Parabelflügen…

Korrekt, dort führen wir Experimente durch, die nur kurzzeitiger Schwerelosigkeit bedürfen. Viele der ISS-Experimente testen die Wissenschaftler vorher auf Parabelflügen, um sicherzustellen, dass sie prinzipiell in Schwerelosigkeit funktionieren. Andere Nutzlasten, die wir auf der ISS erstmalig testen und optimieren, fliegen später autark auf unbemannten Satelliten. Eine optimale Synergie zwischen Astronautik und Robotik also.

Hatten Sie ein Lieblingsexperiment?

Das wäre schwierig auszusuchen. Ich finde es extrem spannend, dass wir in so vielen unterschiedlichen Bereichen arbeiten: Biologie, Humanphysiologie, Werkstoffkunde, Physik oder Chemie. Wir erforschen Plasmen, Granulate, Proteine und neue Halbleiterkristalle. Bald haben wir das erste Bose-Einstein-Kondensat im Weltraum. Also muss ein Astronaut Fach- mann auf vielen Gebieten sein? Das ist zum Glück nicht zwingend notwendig. Die Versuche sind so konzipiert, dass wir sie auch ohne detailliertes wissenschaftliches Hintergrundwissen ausführen können. Letztendlich ist ein Astronaut auf der Raumstation mehr Laborfachmann als Wissenschaftler, wir sind sozusagen der verlängerte Arm der Wissenschaftlerteams am Boden sowie deren Augen und Ohren.

Wie tief steigen Sie in diese Experimente ein?

Während meiner letzten Mission haben wir über hundert Experimente durchgeführt. Da ist es unmöglich, alles im Detail zu verstehen, obwohl eine gewisse wissenschaftliche Intuition sehr hilfreich ist. Manche Experimente laufen vollautomatisch ab, und man muss nur bei der Installation Hand anlegen oder eingreifen, wenn etwas schief geht. Einige führt man komplett manuell durch. Und immer wieder erfordern es Experimente, Dinge genau zu beobachten und Abweichungen zu dokumentieren. Wissenschaftliche Intuition ist besonders nötig, wenn ein Experiment anders ausgeht als erwartet.

Was können Sie dann tun?

Mit den Wissenschaftlern am Boden zusammen eine kreative Lösung finden, um das Experiment zu retten oder neu zu orientieren. Es macht mir großen Spaß, wenn ich so im „MacGyver-Modus“ zum Erfolg eines Experiments beitragen kann. Die Raumstation arbeitet zu 90 % automatisch, funktioniert als Labor aber nur so gut, weil Menschen an Bord sind, die eingreifen können, sollte etwas schief gehen.

Ist Ihnen das schon passiert?

Mehrmals. Beim elektromagnetischen Levitator klemmte zum Beispiel ein Bolzen, der das Experiment blockiert hat. In Absprache mit der Bodenkontrolle habe ich ihn mit einem Sägeblatt abgesägt, das mit meiner Rasiercreme eingeschmiert war. So konnte ich die Späne auffangen, bevor sie in die empfindliche optische Kamera gelangen konnten. Seitdem läuft das Experiment sehr erfolgreich. Bei einem ähnlich „fehlgelaufenen“ Experiment wurde auf einer der letzten Expeditionen übrigens eine neue Art von kalter Flamme entdeckt – eine kleine Sensation.

Erschienen im Physik Jounal 16 (2017) Nr. 11