Start Forschungsrakete Texus 53, Bild: DLR

Bei minus 30 Grad flog die DLR-Forschungsrakete Texus 53 vom nordschwedischen Raumfahrtzentrum Esrange bei Kiruna ins All. Sie erreichte eine Flughöhe von 253 Kilometeren. Bild: DLR

Den Mechanismen, die in Krebszellen ablaufen, wollen Forscher der Universität Magdeburg auf die Spur kommen. In Ihrem Experiment Thyroid untersuchen sie daher den Einfluss der Schwerelosigkeit auf isolierte menschliche Schilddrüsen-Krebszellen. "Mit den Ergebnissen wird es für uns noch besser möglich sein, frühe Genveränderungen zu erfassen und deren Bedeutung für den Stoffwechsel in den Zellen abzuschätzen", erklärt Projektleiterin Professorin Daniela Grimm.

Schilddrüsenzellen unter dem Mikroskop, Bild: Universitätsklinikum Magdeburg
Anhand von isolierten menschlichen Schilddrüsen-Krebszellen wollen die Wissenschaftler der Universität Magdeburg frühe Genveränderungen erfassen. Das Zytoskelett ist rot eingefärbt, während die Zellkerne blau gefärbt sind. Bild: Universitätsklinikum Magdeburg

Frühere Experimente in Schwerelosigkeit hatten bereits bewiesen, dass kurze Phasen der Schwerelosigkeit sowohl die Struktur als auch die Gene der Zellen beeinflussen. Außerdem scheint Langzeit-Schwerelosigkeit in der Lage zu sein, Änderungen beim Zellwachstum hervorzurufen und die Bösartigkeit dieser Zellen abzumildern. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Forschung an Krebszellen unter Schwerelosigkeit neue Erkenntnisse ermöglicht, die bei der Entwicklung von neuen Ansätzen für Antikrebs-Wirkstoffe hilfreich sein können. Auf dem Texus-53-Flug wollen die Wissenschaftler vor allem die Gene und Proteine der Krebszellen detailliert bestimmen.

Beitrag zur Energiegewinnung?

Ob die Solarenergie zukünftig eine wachsende Rolle bei der globalen Energiegewinnung spielen kann, hängt neben den Speichermöglichkeiten vor allem von der Effizienz und Qualität der einzelnen Solarzellen ab. Diese zu optimieren, ist Ziel des Experiments von Forschern des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Systeme und Bauelemente-Technologie (IISB) in Erlangen und der Universität Freiburg.

Experimentanlagen SITI-2, Bild: DLR
Mit dem Experiment SITI-2 wollten Wissenschaftler der Universität Magdeburg die Gründe für Störungen des menschlichen Immunsystems, die in der Schwerelosigkeit auftauchen, untersuchen. Auf dem Texus-51-Flug wurden dazu Zellkulturen der Schwerelosigkeit ausgesetzt. Bild: DLR

"ParSiWal-2" (Bestimmung der kritischen Einfanggeschwindigkeit von Partikeln bei der gerichteten Erstarrung von Solarsilizium im Weltall) untersucht den unerwünschten Einbau von Siliziumnitrid (Si3N4)-Partikeln, der bei der Kristallisation von Siliziumkristallen auftreten kann. Da dieser Einbau die Qualität der Solarzellen mindert, gilt es herauszufinden, wie sich dies bei der Produktion zukünftig vermeiden lässt. Bereits auf dem Flug von Texus 51 im April 2015 hatten die Wissenschaftler mit dem Vorläuferexperiment ParSiWal den Einbau von Siliziumkarbid (SiC)-Partikeln erfolgreich untersucht.

Lasertechnologie für die Raumfahrt

Optische Laser werden bereits in vielen Forschungsbereichen angewendet, etwa in der Klimaforschung, um Spurengase in der Atmosphäre aufzuspüren, oder in der Astrophysik. Beim Experiment "Fokus-1B" (Faserlaser-basierter optischer Kammgenerator unter Schwerelosigkeit) wird ein am Max-Planck Institut für Quantenoptik entwickelter optischer Laser (Frequenzkamm) auf seine Anwendungsfähigkeit in der Raumfahrt getestet.

Im Kalexus-Experiment (Kalium-Laser-Experimente unter Schwerelosigkeit) der Universität Berlin haben die Wissenschaftler die Eigenschaften spezieller miniaturisierter Lasersysteme (ECDL) zur Kalium-Spektroskopie untersucht. Im Experiment soll getestet werden, ob diese Technologie auch auf Raketenflügen angewendet werden kann. Dies ist ein wichtiger Schritt im Hinblick auf den Einsatz bei zukünftigen Weltraummissionen.

Pflanzen nehmen Schwerelosigkeit wahr

Wie nehmen Lebewesen Schwerelosigkeit wahr? Dieser Frage geht das Experiment Cameleon von Wissenschaftlern der Universität Tübingen nach. Dazu messen sie in einer Modellpflanze, der Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana), den Gehalt von Kalzium-Ionen während des Texus-Fluges. Pflanzen nutzen Calcium, Signalketten, zum Beispiel bei der Wahrnehmung von Schwerkraft beziehungsweise Schwerelosigkeit.

Aus früheren Untersuchungen auf Parabelflügen ist bekannt, dass unter Schwerelosigkeit bereits nach wenigen Sekunden eine Zunahme des Kalziumgehaltes auftritt und über 20 Sekunden zu beobachten ist. Da auf einem Texus-Flug sechs Minuten Experimentierzeit in Schwerelosigkeit zur Verfügung stehen, wollen die Wissenschaftler prüfen, wie lange sich der erhöhte Kalziumwert hält und ob es zu einer für Schwerelosigkeit spezifischen Schwankung des Kalziumgehaltes kommt.

Forschungsrakete Texus 53, Bild: DLR
Im gesamten Texus-Programm wurden seit 1977 bis zu 320 wissenschaftliche Experimente durchgeführt, 70 Prozent davon im Auftrag des DLR. Bild: DLR

Mit den Startvorbereitungen und der Durchführung der Texus-53-Kampagne hat das DLR Raumfahrtmanagement die Firma Airbus Defense & Space in Bremen beauftragt. Weiterhin beteiligt sind die Firma OHB-System in München und die Mobile Raketenbasis des DLR (MORABA) in Oberpfaffenhofen. Die zweistufige Trägerrakete VSB-30 wurde gemeinsam von den brasilianischen Raumfahrtorganisationen DCTA (Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial) und IAE (Instituto de Aeronáutica e Espaço), der MORABA, sowie der schwedischen Raumfahrtorganisation SSC entwickelt.