Absolventin der TU Ilmenau beendet einjährige simulierte Marsmission
(pressebox) Ilmenau, 25.08.2016 - Die ehemalige Studentin und Doktorandin der Technischen Universität Ilmenau Christiane Heinicke beendet am 28. August eine einjährige Studie, bei der die Lebensbedingungen in einer Marsstation simuliert wurden. Als einzige Deutsche war die 30-jährige Wissenschaftlerin nach einem strengen Auswahlverfahren für die Hawaii Space Exploration Analog and Simulation (HI-SEAS)-Mission ausgewählt worden, die von der amerikanischen Weltraumagentur NASA finanziert und von der University of Hawaii durchgeführt wurde. Ziel der Studie: die Faktoren zu bestimmen, die die Gruppendynamik auf künftigen Marsmissionen beeinflussen können. Dafür lebten sechs Wissenschaftler aus vier Ländern 365 Tage lang in einem abgeschiedenen Habitat auf halber Höhe des Vulkans Mauna Loa auf Hawaii.
Die Erkenntnisse aus der HI-SEAS-Mission sollen der NASA helfen, eine möglichst gute Crew für eine lange Marsmission zusammenzustellen. Je länger eine Weltraummission dauert, desto wichtiger ist es, dass die Teammitglieder zueinander passen. Wie entwickelt sich das Verhalten der Crewmitglieder zueinander, wenn sie über einen langen Zeitraum in völliger Isolation auf engstem Raum zusammenleben? Wie verändert sich ihre Zusammenarbeit? Wer übernimmt welche Rolle? Wie wirken sich die extremen körperlichen und mentalen Anforderungen auf die Männer und Frauen aus? Die Antworten auf diese Fragen sind entscheidend für die richtige Zusammensetzung einer künftigen Crew und damit für den Erfolg von Weltraummissionen.
Mit 365 Tagen ist die HI-SEAS-Studie die bislang längste Marssimulation dieser Art. Dr. Christiane Heinicke erinnert sich, dass die Gruppe schon nach wenigen Monaten auseinanderdriftete: "Während unserer routinemäßigen Besprechungen beim Abendessen gruppierten sich die immer gleichen Personen zu Streitparteien. Dann ging es zum Beispiel um die unterschiedliche Einschätzung der Gefahren während der EVAs, wie wir die Außeneinsätze, auf Englisch: Extravehicular Activities, nannten, über Lavagestein. Eines meiner negativsten Erlebnisse war, als wir herausfanden, dass ein Crewmitglied hinter unserem Rücken per E-Mail mit der Studienleitung über die Sicherheit außerhalb des Habitats diskutiert hatte. Dabei hatte diese Person seit längerem an praktisch keinem Außeneinsatz mehr teilgenommen und ihre ,Offenlegungen' drohten, die Bewegungsfreiheit der anderen einzuschränken. Zum Glück schloss sich die Studienleitung der Mehrheitsmeinung der Crew an."
Die Gruppe der sechs Wissenschaftler, drei Männer und drei Frauen, lebte auf engstem Raum zusammen: Die kuppelförmige HI-SEAS-Station hat einen Durchmesser von elf Metern. Die Extremsituation, 365 Tage lang 24 Stunden am Tag beengt zusammenzuleben, hat alle Mitglieder an ihre Grenzen geführt. Dabei lagen die aber, so Christiane Heinicke, für jeden woanders: "Die einen erreichten die Grenzen ihres Könnens, zum Beispiel wenn Reparaturen notwendig waren, und waren auf die Hilfe der anderen angewiesen. Andere erreichten die Grenzen ihrer Geduld, wenn dasselbe, in ihren Augen absurde Streitthema wieder und wieder aufgegriffen wurde. Am Ende des Tages haben wir uns aber immer wieder zusammengerauft und auf das gemeinsame Ziel zugearbeitet: die Mission erfolgreich zu Ende zu bringen." Telefonieren war für die Crewmitglieder von der HI-SEAS-Station unmöglich, denn jede Kommunikation mit der "Erde" wurde um 20 Minuten verzögert, um die riesige interplanetare Entfernung zwischen Erde und Mars zu simulieren. Zwischen 56 Millionen und 101 Millionen Kilometern schwankt die Entfernung, da sich beide Planeten nicht synchron um die Sonne bewegen.
Das Habitat auf dem Mauna Loa-Vulkan gleicht einer wissenschaftlichen Station, wie sie auf dem Mars stehen könnte, das einzige Fenster schaut auf endlose Weiten trockenen Vulkangesteins. Zweimal in der Woche erkundeten die Wissenschaftler für vier Stunden die Umgebung. Wollten sie die Kuppel für einen Außeneinsatz verlassen, mussten sie einen Raumanzug tragen. Dabei kamen zwei Arten von Anzügen zum Einsatz: Ein modifizierter Gefahrenstoffanzug und ein für eine Marsmission realistischerer Raumanzug, der bis zu 30 Kilo wog und die Bewegungsfreiheit stark einschränkte. Bereits bevor es zum Außeneinsatz losging, mussten sich die Crewmitglieder einer mühsamen, mindestens eine halbe Stunde langen Prozedur unterziehen: Die Anzüge mussten für den Außeneinsatz vorbereitet und mit frischen Akkus und Trinkwasser versorgt werden, dann setzten die Wissenschaftler Headsets auf und überprüften ihre Funkgeräte, bevor sie endlich in die Anzüge stiegen, Schuhe und Handschuhe anzogen und den Helm aufsetzten. Obwohl sie unter freiem Himmel waren, spürten sie nicht die Sonne oder den Wind auf der Haut. Jeder Stein, den sie anfassten, fühlte sich genau gleich an: wie die Innenseite ihres Handschuhs. Nach langen Außeneinsätzen war Christiane Heinicke hungrig, durstig und verschwitzt, trotzdem liebte sie die EVAs: "Die schönste Erinnerung an das hinter mir liegende Jahr ist das Geschenk zu meinem 30. Geburtstag: die erste Erkundung einer Lavahöhle und die anschließende Geburtstagsfeier im Habitat mit Sushi."
Da alle elektrischen Geräte in der HI-SEAS-Station solarbetrieben waren, richtete sich der Tagesablauf der Crewmitglieder stark nach der Sonneneinstrahlung: "Jeden Tag trafen wir uns um halb sieben zum Abendessen, für das wir aber meist schon am frühen Nachmittag gekocht hatten, lange vor Sonnenuntergang. Mittags gab es dann häufig Reste vom Vortag." Ernährt hat sich die Crew ausschließlich von haltbaren Lebensmitteln, vor allem gefriergetrocknetem Gemüse und Fleisch, Nudeln und Reis: "Obwohl Gefriergetrocknetes nicht schlecht schmeckt, freue ich mich riesig auf frisches Obst und Gemüse, insbesondere Gurken und Tomaten, die wir hier praktisch nicht hatten. Unsere sun dried tomatoes sind ungenießbar und unsere selbst angebauten Stauden haben in dem ganzen Jahr vielleicht zwanzig kleine Tomätchen abgegeben - für sechs Personen." Gegossen wurde das angebaute Gemüse zum Teil mit selbst gewonnenem Wasser. Eines der wissenschaftlichen Experimente von Christiane Heinicke, die an der TU Ilmenau den Master in Geophysik gemacht hat, war es, Wasser aus dem Lavaboden des Mauna Loa-Vulkans zu gewinnen, der einen ähnlich niedrigen Wassergehalt wie der Marsboden hat und dem roten Planeten geochemisch insgesamt sehr ähnlich ist. Das Projekt sollte zeigen, dass dies überhaupt möglich ist: "Über das gesamte Jahr habe ich grob geschätzt 100 Liter Wasser gewonnen - aus einem einzigen Quadratmeter. Auf dem Mars könnte man natürlich eine größere Anlage bauen. Für Marsmissionen wäre das eine relativ einfache Möglichkeit, an frisches Wasser zu kommen." Die Daten aller wissenschaftlichen Experimente wurden Tag für Tag an die University of Hawaii weitergeleitet, wo sie von Wissenschaftlern analysiert werden. Die Auswertung, aus der Berichte für die NASA gefertigt werden, hat bereits begonnen, in einem Jahr werden die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse veröffentlicht. Getrunken haben Christiane Heinicke und ihre Kollegen das destillierte Wasser übrigens nicht: "Es schmeckte furchtbar."
In ihrer Freizeit hat Christiane Heinicke Bücher gelesen und zu Beginn der Mission Salsa getanzt, später fing sie an, Französisch und Mundharmonika zu lernen. Um trotz des eingeschränkten Raums im Habitat fit zu bleiben, haben alle Crewmitglieder Sport getrieben: "Manchen reichten fünf Minuten auf dem Fahrrad, andere wurden unruhig, wenn sie nicht täglich zwei Stunden für Sport zur Verfügung hatten. Ich war irgendwo in der Mitte und habe etwa eine Stunde Sport pro Tag gemacht. Oder ich bin mit meinem Lieblingscrewmitglied Carmel stundenlang durch eine unserer Lavaröhren gerobbt. Bis auf die käseweiße Haut habe ich es so geschafft, heute fitter zu sein als am Anfang der Mission. Der Hang des Mauna Loa-Vulkans, auf dem sich das Habitat befindet, ermöglicht ganz nebenbei Höhentraining: Er liegt auf einer Höhe von 2500 Metern. Beim Treppensteigen vom Erdgeschoss zu den Schlafquartieren komme ich jetzt jedenfalls nicht mehr aus der Puste."
Unmittelbar nach dem Ausstieg aus dem Habitat am 28. August will Christiane Heinicke als erstes in den Pazifik springen. Am Abend werden sie und die anderen Crewmitglieder auf der Privatranch des Unternehmers Henk Rogers, der das Habitat finanziert hat, zünftig mit einem Barbecue begrüßt. Ein wenig Sorge macht ihr die Rückkehr in die Zivilisation schon: "Nach einem Jahr ohne Kontakt mit Krankheitserregern werde ich mir wohl innerhalb einer Woche einen ordentlichen Schnupfen einfangen." Zu Carmel, Cyprien und Tristan will Christiane Heinicke auch nach Ende der Mission Kontakt halten. Besonders die Erkundung zahlloser Höhlen hat sie zusammengeschweißt: "Wir mussten dabei außergewöhnlich großes Vertrauen ineinander haben und waren derart aufeinander angewiesen, dass wir wirklich sehr gute Freunde geworden sind."
Christiane Heinicke ist bereits dabei, berufliche Weichen für die Zukunft zu stellen. Mit der europäischen Weltraumagentur ESA und der Freien Universität Amsterdam arbeitet sie an einem Forschungsantrag. Nachdem sie an der TU Ilmenau in Strömungsmechanik promoviert hatte, lässt sie nun die Raumfahrt nicht mehr los. Bei einem Casting von HE Space, einem deutschen Personaldienstleister, der die ESA mit Luft- und Raumfahrtspezialisten versorgt, hat sie sich beworben: "Die Astronautin" sucht die erste deutsche Frau im Weltall. Zum Mars würde sie fliegen wollen, stellt aber drei Bedingungen: "Wenn die Technik ausgereift ist und die richtigen Menschen dabei sind. Und es einen Rückflug zur Erde gibt."
Die Erkenntnisse aus der HI-SEAS-Mission sollen der NASA helfen, eine möglichst gute Crew für eine lange Marsmission zusammenzustellen. Je länger eine Weltraummission dauert, desto wichtiger ist es, dass die Teammitglieder zueinander passen. Wie entwickelt sich das Verhalten der Crewmitglieder zueinander, wenn sie über einen langen Zeitraum in völliger Isolation auf engstem Raum zusammenleben? Wie verändert sich ihre Zusammenarbeit? Wer übernimmt welche Rolle? Wie wirken sich die extremen körperlichen und mentalen Anforderungen auf die Männer und Frauen aus? Die Antworten auf diese Fragen sind entscheidend für die richtige Zusammensetzung einer künftigen Crew und damit für den Erfolg von Weltraummissionen.
Mit 365 Tagen ist die HI-SEAS-Studie die bislang längste Marssimulation dieser Art. Dr. Christiane Heinicke erinnert sich, dass die Gruppe schon nach wenigen Monaten auseinanderdriftete: "Während unserer routinemäßigen Besprechungen beim Abendessen gruppierten sich die immer gleichen Personen zu Streitparteien. Dann ging es zum Beispiel um die unterschiedliche Einschätzung der Gefahren während der EVAs, wie wir die Außeneinsätze, auf Englisch: Extravehicular Activities, nannten, über Lavagestein. Eines meiner negativsten Erlebnisse war, als wir herausfanden, dass ein Crewmitglied hinter unserem Rücken per E-Mail mit der Studienleitung über die Sicherheit außerhalb des Habitats diskutiert hatte. Dabei hatte diese Person seit längerem an praktisch keinem Außeneinsatz mehr teilgenommen und ihre ,Offenlegungen' drohten, die Bewegungsfreiheit der anderen einzuschränken. Zum Glück schloss sich die Studienleitung der Mehrheitsmeinung der Crew an."
Die Gruppe der sechs Wissenschaftler, drei Männer und drei Frauen, lebte auf engstem Raum zusammen: Die kuppelförmige HI-SEAS-Station hat einen Durchmesser von elf Metern. Die Extremsituation, 365 Tage lang 24 Stunden am Tag beengt zusammenzuleben, hat alle Mitglieder an ihre Grenzen geführt. Dabei lagen die aber, so Christiane Heinicke, für jeden woanders: "Die einen erreichten die Grenzen ihres Könnens, zum Beispiel wenn Reparaturen notwendig waren, und waren auf die Hilfe der anderen angewiesen. Andere erreichten die Grenzen ihrer Geduld, wenn dasselbe, in ihren Augen absurde Streitthema wieder und wieder aufgegriffen wurde. Am Ende des Tages haben wir uns aber immer wieder zusammengerauft und auf das gemeinsame Ziel zugearbeitet: die Mission erfolgreich zu Ende zu bringen." Telefonieren war für die Crewmitglieder von der HI-SEAS-Station unmöglich, denn jede Kommunikation mit der "Erde" wurde um 20 Minuten verzögert, um die riesige interplanetare Entfernung zwischen Erde und Mars zu simulieren. Zwischen 56 Millionen und 101 Millionen Kilometern schwankt die Entfernung, da sich beide Planeten nicht synchron um die Sonne bewegen.
Das Habitat auf dem Mauna Loa-Vulkan gleicht einer wissenschaftlichen Station, wie sie auf dem Mars stehen könnte, das einzige Fenster schaut auf endlose Weiten trockenen Vulkangesteins. Zweimal in der Woche erkundeten die Wissenschaftler für vier Stunden die Umgebung. Wollten sie die Kuppel für einen Außeneinsatz verlassen, mussten sie einen Raumanzug tragen. Dabei kamen zwei Arten von Anzügen zum Einsatz: Ein modifizierter Gefahrenstoffanzug und ein für eine Marsmission realistischerer Raumanzug, der bis zu 30 Kilo wog und die Bewegungsfreiheit stark einschränkte. Bereits bevor es zum Außeneinsatz losging, mussten sich die Crewmitglieder einer mühsamen, mindestens eine halbe Stunde langen Prozedur unterziehen: Die Anzüge mussten für den Außeneinsatz vorbereitet und mit frischen Akkus und Trinkwasser versorgt werden, dann setzten die Wissenschaftler Headsets auf und überprüften ihre Funkgeräte, bevor sie endlich in die Anzüge stiegen, Schuhe und Handschuhe anzogen und den Helm aufsetzten. Obwohl sie unter freiem Himmel waren, spürten sie nicht die Sonne oder den Wind auf der Haut. Jeder Stein, den sie anfassten, fühlte sich genau gleich an: wie die Innenseite ihres Handschuhs. Nach langen Außeneinsätzen war Christiane Heinicke hungrig, durstig und verschwitzt, trotzdem liebte sie die EVAs: "Die schönste Erinnerung an das hinter mir liegende Jahr ist das Geschenk zu meinem 30. Geburtstag: die erste Erkundung einer Lavahöhle und die anschließende Geburtstagsfeier im Habitat mit Sushi."
Da alle elektrischen Geräte in der HI-SEAS-Station solarbetrieben waren, richtete sich der Tagesablauf der Crewmitglieder stark nach der Sonneneinstrahlung: "Jeden Tag trafen wir uns um halb sieben zum Abendessen, für das wir aber meist schon am frühen Nachmittag gekocht hatten, lange vor Sonnenuntergang. Mittags gab es dann häufig Reste vom Vortag." Ernährt hat sich die Crew ausschließlich von haltbaren Lebensmitteln, vor allem gefriergetrocknetem Gemüse und Fleisch, Nudeln und Reis: "Obwohl Gefriergetrocknetes nicht schlecht schmeckt, freue ich mich riesig auf frisches Obst und Gemüse, insbesondere Gurken und Tomaten, die wir hier praktisch nicht hatten. Unsere sun dried tomatoes sind ungenießbar und unsere selbst angebauten Stauden haben in dem ganzen Jahr vielleicht zwanzig kleine Tomätchen abgegeben - für sechs Personen." Gegossen wurde das angebaute Gemüse zum Teil mit selbst gewonnenem Wasser. Eines der wissenschaftlichen Experimente von Christiane Heinicke, die an der TU Ilmenau den Master in Geophysik gemacht hat, war es, Wasser aus dem Lavaboden des Mauna Loa-Vulkans zu gewinnen, der einen ähnlich niedrigen Wassergehalt wie der Marsboden hat und dem roten Planeten geochemisch insgesamt sehr ähnlich ist. Das Projekt sollte zeigen, dass dies überhaupt möglich ist: "Über das gesamte Jahr habe ich grob geschätzt 100 Liter Wasser gewonnen - aus einem einzigen Quadratmeter. Auf dem Mars könnte man natürlich eine größere Anlage bauen. Für Marsmissionen wäre das eine relativ einfache Möglichkeit, an frisches Wasser zu kommen." Die Daten aller wissenschaftlichen Experimente wurden Tag für Tag an die University of Hawaii weitergeleitet, wo sie von Wissenschaftlern analysiert werden. Die Auswertung, aus der Berichte für die NASA gefertigt werden, hat bereits begonnen, in einem Jahr werden die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse veröffentlicht. Getrunken haben Christiane Heinicke und ihre Kollegen das destillierte Wasser übrigens nicht: "Es schmeckte furchtbar."
In ihrer Freizeit hat Christiane Heinicke Bücher gelesen und zu Beginn der Mission Salsa getanzt, später fing sie an, Französisch und Mundharmonika zu lernen. Um trotz des eingeschränkten Raums im Habitat fit zu bleiben, haben alle Crewmitglieder Sport getrieben: "Manchen reichten fünf Minuten auf dem Fahrrad, andere wurden unruhig, wenn sie nicht täglich zwei Stunden für Sport zur Verfügung hatten. Ich war irgendwo in der Mitte und habe etwa eine Stunde Sport pro Tag gemacht. Oder ich bin mit meinem Lieblingscrewmitglied Carmel stundenlang durch eine unserer Lavaröhren gerobbt. Bis auf die käseweiße Haut habe ich es so geschafft, heute fitter zu sein als am Anfang der Mission. Der Hang des Mauna Loa-Vulkans, auf dem sich das Habitat befindet, ermöglicht ganz nebenbei Höhentraining: Er liegt auf einer Höhe von 2500 Metern. Beim Treppensteigen vom Erdgeschoss zu den Schlafquartieren komme ich jetzt jedenfalls nicht mehr aus der Puste."
Unmittelbar nach dem Ausstieg aus dem Habitat am 28. August will Christiane Heinicke als erstes in den Pazifik springen. Am Abend werden sie und die anderen Crewmitglieder auf der Privatranch des Unternehmers Henk Rogers, der das Habitat finanziert hat, zünftig mit einem Barbecue begrüßt. Ein wenig Sorge macht ihr die Rückkehr in die Zivilisation schon: "Nach einem Jahr ohne Kontakt mit Krankheitserregern werde ich mir wohl innerhalb einer Woche einen ordentlichen Schnupfen einfangen." Zu Carmel, Cyprien und Tristan will Christiane Heinicke auch nach Ende der Mission Kontakt halten. Besonders die Erkundung zahlloser Höhlen hat sie zusammengeschweißt: "Wir mussten dabei außergewöhnlich großes Vertrauen ineinander haben und waren derart aufeinander angewiesen, dass wir wirklich sehr gute Freunde geworden sind."
Christiane Heinicke ist bereits dabei, berufliche Weichen für die Zukunft zu stellen. Mit der europäischen Weltraumagentur ESA und der Freien Universität Amsterdam arbeitet sie an einem Forschungsantrag. Nachdem sie an der TU Ilmenau in Strömungsmechanik promoviert hatte, lässt sie nun die Raumfahrt nicht mehr los. Bei einem Casting von HE Space, einem deutschen Personaldienstleister, der die ESA mit Luft- und Raumfahrtspezialisten versorgt, hat sie sich beworben: "Die Astronautin" sucht die erste deutsche Frau im Weltall. Zum Mars würde sie fliegen wollen, stellt aber drei Bedingungen: "Wenn die Technik ausgereift ist und die richtigen Menschen dabei sind. Und es einen Rückflug zur Erde gibt."
