ISS an OHB: Technologiedemonstrator SPECTRODemo überträgt ersten Datensatz zur Erde

Bremen/Oberpfaffenhofen, 29. April 2019. Das von der OHB System AG, ein Tochterunternehmen der OHB SE, und der US-Firma Ocean Optics im Auftrag der Europäischen Weltraumagentur ESA für die exobiologische Forschung entwickelte Instrument SPECTRODemo hat am 25. April einen ersten Datensatz von der Internationalen Raumstation ISS zur Erde übertragen. Bei SPECTRODemo handelt es sich um den Technologiedemonstrator eines speziell für die Analyse von biologischen Proben im Weltraum modifizierten UV/VIS-Spektrometers, das 75 Tage lang autonom Daten aufnehmen und diese zurück zur Erde senden soll. Hintergrund der Entwicklung ist der geplante Aufbau einer exobiologischen ESA-Forschungseinrichtung außerhalb der ISS. SPECTRODemo soll Informationen über die Einsetzbarkeit und Verlässlichkeit der UV/VIS-Spektroskopie in-situ, das heißt, bei der Analyse von Proben im Weltraum, liefern.

Die UV/VIS-Spektroskopie ist eine Standardmethode in der biologischen Forschung und basiert auf der Anregung von Elektronen durch Bestrahlung mit ultraviolettem und sichtbarem Licht. Unter Anregung versteht man dabei die Anhebung eines Elektrons auf ein höheres Energieniveau durch die Zufuhr von Energie, zum Beispiel in Form von Strahlung. Ein charakteristisches Spektrum ergibt sich aus der Absorption der Strahlung in Abhängigkeit von der Wellenlänge. Im UV/VIS-Bereich werden durch die Bestrahlung nur die Bindungselektronen von Molekülen zu Übergängen angeregt, die entstehenden Absorptionsspektren geben somit Aufschluss über Beschaffenheit der chemischen Bindungen. Da viele Substanzen im Bereich der Wellenlänge des sichtbaren Lichts absorbieren, die Stärke der Absorption aber von der Konzentration abhängt, werden spektroskopische Analysen in erster Linie zur quantitativen Auswertung verwendet, können aber auch für qualitative Untersuchungen herangezogen werden.

Die Exobiologie, die sich mit der Frage nach Leben im All beschäftigt, untersucht unter anderem die Auswirkungen von Weltraumbedingungen auf biologisches Material. Auf der ISS sind entsprechende Versuchseinrichtungen vorhanden, allerdings war es bisher nicht möglich, die Proben vor Ort zu analysieren. Aus diesem Grund plant die ESA die Entwicklung einer neuartigen Einrichtung zur exobiologischen Forschung, die es erlaubt, Proben in-situ und nahezu in Echtzeit zu überwachen. Als nicht-invasive Analysemethoden bieten sich dabei insbesondere die UV/VIS- und die Infrarot-Spektroskopie an. Die Veränderungen der Absorptionsspektren sollen die Auswirkungen der Sonnenstrahlung auf die chemische Beschaffenheit der Proben sichtbar machen. Aus den Ergebnissen erhoffen sich die Wissenschaftler Erkenntnisse in Bezug auf die Entwicklung des Sonnensystems und die Entstehung des Lebens. Der Technologiedemonstrator SPECTRODemo bietet dabei die Möglichkeit, die optischen Komponenten der geplanten exobiologischen Forschungseinrichtung vorab auf ihre Verlässlichkeit zu testen. Betrieben wird SPECTRODemo im European Physiology Module (EPM), einer Versuchseinrichtung, die ebenfalls von OHB gebaut wurde und ihrerseits im europäischen Columbus-Labor integriert ist. Das EPM bietet mehrere Einschübe für Versuche und besitzt zudem Schnittstellen für weitere externe Experimente.

Das Projekt SPECTRODemo ist ein Musterbeispiel für die Zusammenarbeit zwischen den OHB-Standorten in Bremen und Oberpfaffenhofen, da es die im OHB-Raumfahrtzentrum 'Optik und Wissenschaft' in Oberpfaffenhofen beheimatete Expertise in Bezug auf komplexe Optiken mit der langjährigen ISS-Payload-Erfahrung der Abteilung Astronautische Raumfahrt bei OHB in Bremen kombiniert.