Experimente in der Schwerelosigkeit

Die Arbeitsgruppe der Universität Hamburg um Professor Dr. Dr. Christian Betzel lässt voraussichtlich vom 15. Februar bis zum 15. März ein Experiment auf der ISS durchführen. Im Rahmen der Forschung im Exzellenzcluster The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging (CUI) wird die Herstellung von Mikro- und Nanokristallen optimiert. Denn Proteinkristalle können bei Schwerelosigkeit besser wachsen und sind von höherer Qualität.

Das Experiment ist für die Forscher nach eigener Aussage von essentieller Bedeutung. Die Erforschung der Bausteine des Lebens sei die Grundlage für das Verständnis von Krankheiten. Die Proteinkristalle werden benötigt, um die dreidimensionale Struktur und Funktion von Biomolekülen bei atomarer Auflösung zu bestimmen. „Die verwendeten Kristalle werden immer kleiner und müssen daher auch immer besser und reiner werden“, teilte Professor Betzel mit. Nur mit diesen winzig kleinen Kristallen ließen sich bestimmte Proteine überhaupt erst untersuchen, betonte er weiter.

Kristalle wachsen in Schwerelosigkeit

Ursprünglich sollte die Transportrakete am 8. Februar die Reise zur ISS antreten. Der Start verzögert sich jedoch zum dritten Mal. Nach Angaben Betzels war damit zu rechnen. Da im vergangenen Jahr der Vorgänger explodiert ist, suche man immer wieder nach dem technischen Defekt.
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Bereits im Dezember 2016 wurden in den USA die Proben für das Experiment vorbereitet, die nun zur Raumstation transportiert werden. Das Experiment auf der ISS wird anschließend mit den Ergebnissen von vergleichbaren Experimenten auf der Erde verglichen. Ziel ist es, heraus zu finden, wie es unter Gravitation zu Fehlern in Kristallen kommt. Den Forschern steht auf der ISS ein spezielles Mikroskop zur Verfügung, das die Daten per Video live auf ein geschütztes PC-System im Labor der Arbeitsgruppe übertragen kann. Diese wertet die Daten im Institut für Biochemie und Molekularbiologie aus.

Vier Jahre Vorlaufzeit

Bereits 2013 beantragte die Arbeitsgruppe das Experiment im Rahmen einer Ausschreibung der NASA. Es folgte ein mehrstufiges Auswahlverfahren, das verschiedene Vorgaben beinhaltet. Beispielsweise muss das Experiment voraussetzen, dass es nicht auf der Erde durchgeführt werden kann. Auch die wissenschaftliche Relevanz der Forschung spielt eine Rolle. Zusätzlich bestehen, wie Professor Betzel mitteilte, diverse Rahmenbedingungen hinsichtlich der Hardware und Materialien, die die Arbeitsgruppe berücksichtigen muss – in diesem Fall sind beispielsweise nur ausgewählte Glaskapillaren für die ISS zugelassen.

Die Deutsche Agentur für Luft- und Raumfahrt unterstützt das Vorhaben der Universität Hamburg.