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»Wir stehen am Anfang von etwas Großem«
Herr Dr. Maurer, Sie kommen gerade von der letzten Blutabnahme im Nachgang zu Ihrer Mission Cosmic Kiss. Wie fühlt es sich an, ein Versuchskaninchen zu sein?
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Das Gespräch führte SALOME BERBLINGER
Herr Dr. Maurer, Sie kommen gerade von der letzten Blutabnahme im Nachgang zu Ihrer Mission Cosmic Kiss. Wie fühlt es sich an, ein Versuchskaninchen zu sein?
Ich mag es eigentlich nicht, wenn man mir Nadeln in die Adern schiebt. Aber ich bin Astronaut geworden, weil ich Wissenschaftler bin – und das gehört dann einfach dazu. Trotzdem: Bei Experimenten, bei denen unser Körper Testgegenstand ist, haben wir Astronauten tatsächlich die Möglichkeit zu entscheiden, ob wir mitmachen oder nicht. Es gab zum Beispiel den Vorschlag, für einen Versuch kurz vor dem Flug den Druck in der Rückenmarksäule zu messen. Das ist dann schon riskant – wenn ich mir dabei eine Infektion einfange, kann ich nicht fliegen. Das wollte ich deshalb nicht machen. Die regelmäßigen Proben von Blut, Speichel, Urin und Stuhl sind dagegen kein Problem.
Welches Experiment aus Ihrem Bereich der Materialforschung fanden Sie am spannendsten?
Wir haben auf der ISS untersucht, auf welche Weise Stahl erstarrt – denn das ist wichtig für die mechanischen Eigenschaften des Materials. Stahl besteht aus Eisen, Kohlenstoff und noch ein paar Krümelchen von etwas anderem. Und es gibt mehrere Tausend Sorten Stahl: Die eine bricht wie Glas, ist aber fest. Die andere ist biegsam. Nerds wie ich beschäftigen sich ihr halbes Leben lang damit, aus dem Erstarrungsverhalten neue Anwendungsmöglichkeiten herauszukitzeln. Das gelingt im All besonders gut, denn dort herrscht dank der Schwerelosigkeit ein Extremzustand. Daten, die wir dort gewinnen, fließen in Computermodelle ein. Mit ihnen lassen sich Erstarrungsprozesse simulieren, auch unter irdischen Bedingungen. Das ist zum Beispiel für die Herstellung von Gussteilen wichtig, etwa für Turbinenschaufeln von Flugzeugen oder für Pipeline-Rohre. Die ideale Festigkeit vorab im Computer zu simulieren, erspart viel trial and error. Das ist besonders bei sehr komplexen Materialien wertvoll, Beton etwa. Dieser klassische Werkstoff ist schon lange im Einsatz, aber bei der Herstellung entsteht viel CO2 – weltweit mehr als durch die Luft- und Raumfahrt. Mithilfe der Daten aus dem All lässt sich einfacher herausfinden, wie die Mischung so gelingt, dass möglichst wenig Ressourcen genutzt werden und trotzdem der größtmögliche Nutzen entsteht.
Im Experiment „Touching Surfaces“ geht es um die antimikrobielle Wirkung von Materialien. Wofür ist das nötig?
Auf der russischen Seite der ISS sind die Wände mit einer Art Klettverschluss ausgekleidet. Das ist sehr praktisch, weil wir einfach Sachen drankleben können. Aber man kann sich vorstellen, was sich nach über 20 Jahren im All dort an Staub und Mikrodreck angesammelt hat. Das müssen wir im Griff haben – mit harten Chemikalien putzen ist dort oben nicht drin. Die ISS ist eine Art U-Boot im Himmel, eine abgeschlossene Station. Da kann man nicht die Fenster aufmachen und lüften. Daher der Gedanke: Wir brauchen in so einem Raumschiff antimikrobielle Oberflächen. Im Experiment habe ich verschieden behandelte Oberflächen berührt, ohne zuvor meine Hände gewaschen zu haben. Ziel war zu testen, ob Keime auf den Oberflächen haften bleiben oder abgetötet werden.
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Hat diese Forschung auch einen Mehrwert für die Menschen auf der Erde?
Das gleiche Experiment haben auch Kinder in Schulen gemacht. Damit gibt es den Vergleich, wie gut die antimikrobiellen Oberflächen auf der Erde funktionieren. Wir könnten antimikrobielles Oberflächenmaterial in höher belasteten Räumen einsetzen, zum Beispiel an Fahrstuhlknöpfen oder an Türklinken in Krankenhäusern. Als Botschafter der Stiftung KinderHerz weiß ich außerdem von einem weiteren interessanten Spin-off: Die neuen Oberflächenstrukturen sollen auf Kinderherz-Implantaten angewendet werden – damit weniger Keime entstehen und das künstliche Organ besser einwächst.
Das Raumschiff-Klima unter Kontrolle zu haben, wird wichtiger, je länger eine Mission dauert. Im Rahmen von Artemis sollen wieder bemannte Mondflüge stattfinden. Geplant ist sogar eine Siedlung, die eine Weiterreise zum Mars ermöglichen könnte. Was muss noch erforscht werden, damit das gelingen kann?
Im All hat man durch die Flüssigkeitsumlagerung einen erhöhten Hirndruck, der wiederum den optischen Nerv quetscht. Man hat also Augenprobleme dort oben. Es könnte sein, dass – wenn wir mit heutiger Technik zum Mars fliegen würden – der Astronaut im schlimmsten Fall blind dort ankäme. Dieses Problemfeld müssen wir untersuchen. Dazu kommt die Strahlenbelastung: Sechs Monate ISS sind äquivalent zu einem Monat auf dem Mond. Da würden wir schon bei einer längeren Mission dorthin und sicherlich bei einem Flug zum Mars über das um drei Prozent erhöhte Krebsrisiko kommen, wie es aktuell als Grenzwert gilt. Ein großes Thema ist außerdem die Psyche: Was machen wir auf einem langen Flug zum Mars? Wir können nicht jede Menge Experimente mitnehmen, die wir auf dem Hin- und Rückflug abarbeiten – den Platz dafür haben wir nicht. Sollen Astronauten sechs Monate lang nichts tun, sich langweilen, nur Sport treiben und aus dem Fenster schauen?
Gibt es schon Ideen dazu?
Vielleicht schaffen wir es, den Körper der Astronauten so weit herunterzukühlen, dass sie in eine Art Winterschlaf versetzt werden. Das wird in der Medizin schon angedacht: Wenn Ärzte einen Patienten während der Krebstherapie stark herunterkühlen könnten, würden sich die Krebszellen weniger schnell teilen. Der Tumor könnte effektiver mit Strahlen bekämpft werden, und der Patient würde gar nicht merken, dass er ein halbes Jahr intensiv behandelt wird. Wenn das bei einer Marsreise ginge, wäre das prima: Es käme womöglich zu weniger Muskelschwund. Und auch für die Psyche wäre das angenehmer. Man macht ein Nickerchen, und wenn man aufwacht, ist man auf dem Mars.
Das klingt ziemlich utopisch. Lesen Sie eigentlich Science-Fiction-Romane?
„Der Marsianer“ habe ich gelesen und auch den Film gesehen. Prinzipiell finde ich, dass dieses Medium zum Nachdenken anregt – vorausgesetzt, die wissenschaftliche Basis ist vorhanden. Solche Bücher inspirieren auch die Ingenieure, die ich kenne. Wenn ich zum Himmel schaue, denke ich natürlich: Jetzt zum Mars zu fliegen, das ist schon ein Riesensprung. Aber genau so ein Riesensprung ist es auch gewesen, zur ISS zu fliegen. Nach einer Woche auf der ISS muss man sich jeden Tag kneifen und sich bewusst machen, dass man im Weltraum ist. Man gewöhnt sich so schnell daran. Der Mensch ist sehr kreativ und anpassungsfähig. Wo immer er sich Ziele setzt, findet er auch Lösungen. Der Flug zum Mars wird definitiv stattfinden – nur wann ist die Frage.
Wie groß ist Ihre Chance, bei einer Artemis-Mission mit an Bord Richtung Mond zu sein?
Ich sehe das optimistisch. Nachdem ich bei der Astronautenauswahl alle Tests bestanden hatte, war ich einer von zehn – aber der ESA-Chef hatte nur sechs Tickets. Dann wurde ich nicht Astronaut und habe bei der ESA einen anderen Job angenommen. Im Nachhinein eine gute Sache: Ich habe das Tagesgeschäft von der Pike auf gelernt, habe Missionen mit vorbereitet, die Astronauten vom Kontrollzentrum aus unterstützt. Damals habe ich Projekte initiiert, die heute Früchte tragen: die Mond-Trainingsanlage LUNA zum Beispiel, bei der ich Projektleiter war. Und am Ende sind es dann eben doch sieben von zehn Astronauten geworden, und ich war mit dabei. Nun können zunächst einmal drei von sieben Astronauten fliegen. Aber danach eröffnen sich bestimmt noch mehr Flugoptionen. Und ich bin eigentlich immer ein Glückskind gewesen.
Was halten Sie davon, dass auf der ISS mittlerweile Weltraumtouristen zu Besuch sind?
Das war jedenfalls nicht meine Idee. Aber: Vor 100 Jahren haben wir angefangen, Flugzeuge zu fliegen, da waren auch nur wenige Leute unterwegs. Jetzt sind wir mit der Raumfahrt an einem ähnlichen Punkt: Momentan sind wir nur drei bis vier Astronauten in einer Kapsel. In wenigen Jahren schon wird Elon Musk mit seinem Starship 50 oder 100 Personen Besucherflüge um den Mond anbieten – und wer weiß, was er mit SpaceX noch vorhat. Es kommt eine Phase auf uns zu, in der immer mehr Menschen ins All aufbrechen. Und in 100 Jahren wird es vermutlich so sein, dass wir am Wochenende selbstverständlich in eine Rakete steigen, so wie heute in ein Flugzeug. Ein Raketenstart ist übrigens vergleichbar mit zwei Prozent des jährlichen Verbrauchs eines Airbus A-320. Und wie viele von den Dingern fliegen durch die Luft? Viel, viel mehr jedenfalls, als Raketen starten. Trotzdem stehen wir am Anfang von etwas Großem. Und das müssen wir im Auge behalten, damit sich da nicht eine neue Baustelle auftut, die das Klima enorm belastet.
Birgt die Weltraumtouristik auch Chancen?
Wenn mehr Leute hochfliegen, verteilen sich die Lasten für die Entwicklung von solchen Systemen auf viel mehr Schultern. Für die Wissenschaft wird der Zugang zum All dann viel einfacher sein. Die ersten Privat-Astronauten – auf diese Bezeichnung legen sie wert – hatten beim Besuch auf der ISS Experimente dabei. Das waren Milliardäre, die viel Geld für Forschung spendierten. Diese Experimente waren am Puls der Zeit, zu CRISPR-Cas zum Beispiel. Wenn Experimente über die normale ESA-/NASA-Kette kommen, werden sie zunächst geprüft und bewertet, ob sie dem höchsten Stand der Wissenschaft entsprechen – das dauert natürlich. So gesehen können Privat-Astronauten interessante Impulse geben. Aber ich sehe das mit gemischten Gefühlen. Wir Profi-Astronauten sind vier Mal so schnell beim Aufbau der Experimente und sicher präziser in der Durchführung. Und die Privat-Astronauten können oben nur mit unserer Hilfe ihre Arbeit machen – und bremsen uns dadurch aus. Aber das entwickelt sich alles erst. Wir stehen an einer Zeitenwende im All: Bisher haben die staatlichen Organisationen den Ton angegeben. Jetzt übernehmen mehr und mehr die kommerziellen Firmen aus den USA das Zepter.
Sie waren einer der ersten Träger eines Raumanzugs von SpaceX. Wie gefällt er Ihnen?
Für mich ist wichtig, dass der Anzug seine Funktion erfüllt. Wenn ein Leck entsteht, sollte ich im Anzug überlebensfähig sein. Aber gut aussehen – das nimmt man natürlich gerne mit.
Wie schätzen Sie die Konkurrenz der privaten Anbieter für NASA und ESA ein?
SpaceX hat mittlerweile mehr Kompetenz in der bemannten Raumfahrt als die ESA. Wenn Sie mich so zitieren, gibt es zwar Ärger mit meinem Chef – aber er muss dann auch zugeben, dass das stimmt, zumindest beim Hoch- und Runterfliegen. Wir in Europa haben zwar super Ingenieure und Ingenieurinnen – aber noch kein staatliches Mandat dazu. Und jetzt läuft uns der Markt weg. Ich habe guten Kontakt zu meinen Kollegen in Indien. Die werden nächstes Jahr bemannt fliegen. Ein Land, dem wir bis vor Kurzem noch Entwicklungshilfegelder überwiesen haben, überholt uns plötzlich bei einem extremen Zukunftsthema. Und in den USA sind sowieso – auch abgesehen von SpaceX und dem Unternehmen Blue Origin des Amazon-Gründers Jeff Bezos – viele Firmen in den Startlöchern. Die bauen schon richtig viel. Und wenn wir in Europa abwarten, bis das alles am Himmel ist, sind wir abgehängt.
Mehr Raumfahrt vergrößert auch das Problem Weltraumschrott. Wie groß ist die Gefahr?
Als ich erst fünf Tage auf der ISS war, hat Russland einen Satelliten abgeschossen. Wir sind dann in die Trümmerwolke geraten. Die Situation kannte ich aus dem Film „Gravity“. Wie dieser Film anfängt, so fing auch bei uns die Nacht an. Einige Module mussten geschlossen bleiben, und wir warteten zwei Tage, bis die Kollisionsgefahr vorüber war. Weltraumschrott ist ein Problem, das immer größer wird. Mit den aktuellen Messmethoden kann man Teile zwar tracken, also nachvollziehen, wo sie fliegen, aber nur in einer Größenordnung von zehn Zentimetern. Teile bis zu einer Größe von einem Zentimeter kann die ISS mit einer Art kugelsicherer Weste abfangen, ohne Schaden zu nehmen. Aber alles dazwischen ist Niemandsland. Wenn ein Schrottteilchen zwischen einem und zehn Zentimetern durchschießt und ein Leck verursacht, sind wir dafür ausgebildet, das zu finden und zu reparieren. Aber die Trümmer machen auch andere Satelliten kaputt, die wiederum als Trümmer weitere beschädigen – eine Art Schneeballeffekt also. Irgendwann entsteht eine Lawine, die wir nicht mehr stoppen können. Gewisse Bereiche im All könnten dann nicht mehr zugänglich sein. Wenn das die wichtigen sind – der erdnahe Orbit etwa – betrifft das die ISS, aber auch die Wetter- und Navigationssatelliten. Und wenn die ausfallen würden, wäre das ein großes Problem. Unsere Gesellschaft ist durch diese Infrastruktur am Himmel verwundbar. Aber wie bei den Weltmeeren früher denken wir, das Weltall sei unendlich groß, und der Müll schade nicht. Erst, wenn er uns wieder auf den Teller fällt, wir etwa mit Plastik verseuchte Fische essen, werden wir zu Umweltaktivisten. Die Tendenz, dass wir Probleme erst angehen, wenn es fast schon zu spät ist, sehe ich nun auch beim Weltraum auf uns zukommen.
Mit welchen Lösungen können wir dem Müllproblem im All denn begegnen?
Weniger fliegen ist keine Option. Aber wir könnten den Müll gezielt entsorgen. Wenn das Laufzeitende eines Satelliten erreicht ist, sollte er in die Erdatmosphäre bugsiert werden und dort verglühen. Eine Möglichkeit ist auch, Teile einzusammeln und zu entsorgen – wir bereiten aktuell eine Art Abschleppdienst vor. Für die Schrottwolken mit kleinsten Teilchen haben wir noch keine Lösung. Womöglich könnten wir mit Lasern einen Photonenstrahl darauf schießen, um sie abzubremsen und so in Richtung Erdatmosphäre zu schicken. Aber das ist noch Forschungsgegenstand.
Die ISS lebt von internationaler Zusammenarbeit. Kürzlich schien sie für kurze Zeit gefährdet. Wie haben Sie den Ausbruch des Ukraine-Kriegs erlebt?
Für uns ist eine Welt zusammengebrochen. Wir konnten nicht fassen, dass Europa in einen solchen Krieg zurückfällt. Wenn man herunter schaut, denkt man, dass die Erde eigentlich auch nur ein großes Raumschiff ist, mit acht Milliarden Astronauten darauf. Für uns auf der ISS ist es offensichtlich: Unser Raumschiff kann nur funktionieren, wenn wir alle an einem Strang ziehen. Das gilt auch für die Menschen auf der Erde. Wir würden niemals auf die Idee kommen, uns zu bekämpfen statt zusammenzuarbeiten. Unter uns hat sich die Freundschaft und das Vertrauen in keiner Weise verändert. Wenn man oben ist, ist man Mensch – da spielt der Pass keine Rolle. Wir sehen keine Grenzen und fragen uns, warum Menschen darum kämpfen.
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