Raumkapsel bringt Plasmakristall-Labor „PK-4“ zur ISS

Freude und Frust liegen manchmal nah beieinander. Während gestern die Cygnus-Raumkapsel mit Nachschub für die Raumstation ISS beim Start explodierte, startete am heutigen 29.10.2014, um 08:09 Uhr MEZ, das europäisch-russische Plasmakristall-Labor "PK-4" erfolgreich mit einer Progress Rakete vom Kosmodrom Baikonur zur internationalen ISS.

Als permanente Forschungsanlage im europäischen Forschungsmodul Columbus soll "PK-4" neue Erkenntnisse über komplexe Plasmen ermöglichen. Planmäßig dockte der Raumfrachter am frühen Nachmittag an die ISS an. Die OHB System AG (vormals Kayser-Threde GmbH) war wie bei den beiden Vorgängeranlagen als Hauptauftragnehmerin für alle Systemaufgaben der Anlage verantwortlich.

Plasmakristall-Anlage weltraumtauglich gemacht

OHB System hat zwei Rack-Einschübe entwickelt und gefertigt, die Stromversorgung, Kommunikation und Datenaufzeichnung sicherstellen. Außerdem hat OHB System die Fertigung und Integration eines Großteils der mechanischen Struktur sowie die Steuerungs- und Bediensoftware des Experiments realisiert. Installiert wird PK-4 in dem aus dem Hause OHB System AG stammenden European Physiology Module (EPM), einer fest in das europäische Raumlabor integrierten Vorrichtung für Standardnutzlasten.

"Wieder gelang es unserem Team, die komplexen Anforderungen an diese neue Plasmakristall-Apparatur in eine weltraumtaugliche Forschungsanlage für die Raumstation ISS umzusetzen. Wir freuen uns auf die wissenschaftlichen Ergebnisse", sagt Boris Penné, der für das Projekt verantwortliche Vorstand der OHB System AG.

Laut Planung wird das Plasmakristall-Labor "PK-4" im Dezember 2014 zum ersten Mal im All in Betrieb gesetzt. Das OHB Integrationsteam wird dafür im zuständigen Kontrollzentrum CADMOS in Toulouse vor Ort sein und die Inbetriebnahme begleiten. Der Beginn der Forschungsarbeiten mit "PK-4" über mindestens vier Jahre ist für April 2015 angesetzt.

Forschung an Planetenentstehung und Halbleitern für Medizin

Plasma macht 99 Prozent der sichtbaren Materie im Weltraum aus. Komplexe Plasmen (zusammengesetzt aus Ionen, Elektronen, Neutralgas und Mikropartikeln) können am besten in der Schwerelosigkeit untersucht werden, da dort die Sedimentation der Partikel vermieden werden kann. "PK-4" erzeugt komplexe Plasmakristalle in einer mit einem Edelgas gefüllten Glasröhre.

Die Daten aus den unterschiedlichen Experimenten sollen neue Erkenntnisse liefern über die Physik kondensierter Materie (hier dienen komplexe Plasmen bei der Kristallisation als Modellsysteme), für verschiedene astrophysikalische Fragestellungen (etwa die Staubagglomeration bei der Planetenentstehung) oder künftige Anwendungen in der Halbleitertechnologie oder Medizin.

OHB System AG führte die Arbeiten im direkten Auftrag der ESA durch. Dabei wurde eng mit dem Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE), der aus dem MPE hervorgegangenen "Forschungsgruppe Komplexe Plasmen" im Deutschen Zentrum für Luft-und Raumfahrt (DLR) und Wissenschaftlern am Moskauer Institut JIHT (Joint Institute for High Temperatures) zusammengearbeitet. Die russische Raumfahrtbehörde ROSKOSMOS stellt neben dem Transport des Labors zur ISS auch die Crew-Zeit der Kosmonauten und sorgt für den Transport der Experimentdaten zurück zur Erde.