Vor der Küste Floridas führt die NASA jedes Jahr ein einzigartiges Experiment durch: Ein Team wird in das Unterwassermodul Aquarius geschickt, um die Herausforderungen einer Weltraum-Explorationsmission zu simulieren. Abgeschnitten von der Welt in diesem Unterwasser-Habitat erleben die Astronauten eine totale Isolation und führen während der NEEMO-Missionen viele Tauchgänge durch, die darauf abzielen, die Bedingungen nachzustellen, die bei zukünftigen Expeditionen zum Mond oder Mars auftreten werden.
Das Unterwasserlabor Aquarius: Ein einzigartiges Trainingszentrum
Seit Anfang der 2000er Jahre hat die NASA 23 NEEMO-Missionen organisiert. Jedes Mal taucht eine neue Besatzung für mehrere Tage in das Aquarium-Labor, das von der Internationalen Universität von Florida (FIU) vor den Keys betrieben wird, auf einer Tiefe von mehr als 20 Metern. Dieses Modul ist mit einer schwimmenden Plattform zur Stromversorgung und zur Audio-, Video- und Datenkommunikation verbunden, hält einen Druck aufrecht, der identisch mit der aquatischen Umgebung (3 Bar) ist, und bleibt stets über eine Schleuse zugänglich, die mit der Unterwasserwelt verbunden ist.
Die Erfahrung, die die Besatzungen machen, ist vergleichbar mit der auf einer Raumstation: Eingeschlossen in einem begrenzten Raum, Unfähigkeit, die Oberfläche ohne eine lange Dekompression zu erreichen, und Management von großen Risiken. Wie Laurent Ballesta und sein Team bei der Gombessa 5-Expedition (vgl. Plongez! Nr. 22 und 25), leben die Bewohner von Aquarius in Stickstoffsättigung, was extremste Vorsichtsmaßnahmen erfordert.
Fortgeschrittene Trainings, die der Realität des Weltraums nahekommen
Im Jahr 2014 nahm Hervé Stevenin, ebenso wie Thomas Pesquet, an der NEEMO 19-Mission teil und berichtet: „Wir sind darauf trainiert, auf kritische Notfälle zu reagieren, die denen der Internationalen Raumstation ähneln: Druckabfall (Überschwemmung), Feuer, Luftkontamination … Wir müssen jederzeit evakuieren können und unter Wasser in einer Glocke auf Hilfe warten, bis ein Schiff mit einer Druckkammer eintrifft. Die Risiken sind real. Wir müssen in jeder Handlung maximal gewissenhaft sein, die Verfahren exakt befolgen. Bei einem Tauchgang von 4 Stunden weit vom Modul entfernt, kann der kleinste Fehler tödlich werden. Man legt sein Leben in die Hände seiner Partner, und umgekehrt. Dieses absolute Vertrauen bildet den Teamgeist, genau wie auf einem Raumschiff.“
Jeder Tag wird wie an Bord der ISS minutengenau geplant: CAPCOMs stellen die Verbindung zur Oberfläche sicher, wissenschaftliche Experimente werden im Modul durchgeführt, und geplante Tauchgänge (EVA für Extra Vehicular Activity) finden täglich nach einem straffen Zeitplan statt.
Ein offenes und anpassbares Trainingssystem
Ursprünglich nahmen nur Astronauten an NEEMO teil, aber spezialisierte Ingenieure für Außenbordeinsätze sowie einige Wissenschaftler konnten in den neuesten Sessions integriert werden. Die Astronauten spielen dennoch eine zentrale Rolle: Ihre Erfahrung und ihre Fähigkeit, Rückmeldungen zu geben, tragen zur Weiterentwicklung der Protokolle und zur Vorbereitung auf das Leben im Weltraum bei.
Das Dekompressionsverfahren, um nach Abschluss der Mission zur Oberfläche zurückzukehren, dauert 17 Stunden – länger als die Rückkehr zur Erde von der ISS aus! Diese Erfahrung von Isolation und Eingeschlossensein schärft die psychologische Vorbereitung auf Weltraumreisen.
Hervé Stevenin berichtet: „Wir sind wirklich isoliert in einer feindlichen Umgebung. Tag und Nacht unter Wasser zu verbringen, ist etwas ganz anderes als ein einfacher Tauchgang. Ein Unterstützungsschiff kommt zur Versorgung vorbei, aber die restliche Zeit sind wir alleine 4 km von der Küste entfernt. Nachts verbindet nur das Radio mit der Oberfläche. Wenn das Wetter schlechter wird, bleiben die Schiffe im Hafen und wir müssen den ganzen Tag alleine weitermachen.“
Vorbereitung der Eroberung des Mondes und des Mars von den Tiefen des Meeres aus
Simulationen und Tests in Originalgröße
Das Hauptziel von NEEMO ist nicht die Simulation des Lebens an Bord der ISS, sondern die Durchführung von Forschungen, Materialtests und Verfahren für zukünftige Oberflächenmissionen. Die Umgebung des Moduls wird zu einem Testfeld für innovative Ausrüstungen, sich entwickelnde Technologien und vorbereitende Protokolle für die planetarische Erkundung.
Während der EVAs tauchen die Besatzungsmitglieder etwa 4 Stunden, ausgestattet mit einem Helm, der über ein Nabelschnur mit einer Luftquelle verbunden ist, und einer aufblasbaren Weste, um die partielle Schwerkraft des Mondes oder des Mars zu simulieren. Hervé Stevenin erklärt: „Wir mussten eine Marsexpedition simulieren: erster Schritt, rund um die Monde des Mars, in Schwerelosigkeit – wir mussten Bohrproben durchführen, während wir in freier Schwebe blieben, mit Hilfe von Befestigungssystemen. Danach auf dem Mars ging es darum, geologische Analysen unter Berücksichtigung der Mars-Erde-Kommunikationsverzögerung von mehreren Minuten durchzuführen. Wir haben unsere Verfahren und unsere Entscheidungsautonomie verbessert, um Leerzeiten beim Warten auf Antworten zu vermeiden.“
Die NEEMO 24-Mission, die für 2022 geplant ist, wird eine genaue Nachbildung von Artemis 3 sein, die zukünftige Rückkehr von menschlichen Astronauten zum Mond. Die Ausrüstungen und Verfahren für EVAs auf der Mondoberfläche werden unter Bedingungen getestet, die so realitätsnah wie möglich sind. Die Europäische Weltraumorganisation wird die Gelegenheit nutzen, ihren LESA-Prototypen zu testen, ein multifunktionales Transportgerät, das speziell dafür entwickelt wurde, einen Astronauten bei einem EVA zu evakuieren.
Bemerkenswert: Das Missionszentrum in Houston wird die Leitung der Mission übernehmen und so die Logistik zukünftiger Mondmissionen nachahmen.
Leben und Beobachten: Vollständige Unterwasser-Immersion
Ein einzigartiges sensorisches und menschliches Erlebnis
Über die reichhaltigen und getakteten wissenschaftlichen Missionen hinaus gewährt der Alltag an Bord von Aquarius einzigartige Einblicke in die Unterwasserfauna und -flora. Allmählich verändert sich die Wahrnehmung der Umwelt durch die Besatzungsmitglieder, wie Hervé Stevenin berichtet: „Anfangs beobachtet man die großen Fische durch das Bullauge: Zackenbarsche, Haie, Schildkröten … Dann interessiert man sich für die kleineren Tiere, bis hin zum Plankton. Man erkennt allmählich die enorme Komplexität des Unterwasserlebenszyklus, die Interaktionen, die Verhaltensänderungen der Arten je nach Tageszeit. Eine verlängerte Immersion ermöglicht es, dieses natürliche Ballett in all seiner Vielfalt zu beobachten, weit über das hinaus, was bei herkömmlichen Tauchgängen zu sehen ist.“
Auch die Klangwelt bleibt nicht zurück: Vibrationen der Pumpen, das Klicken der Ventile, das Schwanken des Moduls im Takt der Strömungen, das nächtliche Knistern der Kolonialkorallen – all dies trägt dazu bei, der Kapsel eine lebendige Cocooning-Atmosphäre zu verleihen. Der Wechsel des Umgebungsdrucks begleitet sogar den Zustand des Meeres: „Man spürt in den Ohren die kleinsten Wasserbewegungen und kann das Oberflächenwetter nur an den Druckänderungen erahnen“, fügt er hinzu.
Diese starke Verbindung mit dem Modul Aquarius, dessen Überwachung und Wartung der Besatzung obliegt, trägt dazu bei, das Bild eines echten „Mutter-Kampfschiffs“ unter Wasser zu schaffen, schützend und unverzichtbar, ähnlich wie die ISS für ihre Bewohner.
Die Comex: französische Ingenieurskunst im Dienste des Weltraums
Von Seewurzeln zur Weltrauminnovation
Die Comex, ein auf Tauchgänge spezialisiertes französisches Unternehmen, war bereits in den 80er Jahren am Projekt Hermès beteiligt. Nach der Einstellung des Programms erfolgte in den 2000er Jahren ein neuer Kurswechsel mit der Ankunft von Peter Weiss, der eine Weltraumabteilung gründete, die auf die Rückkehr zum Mond ausgerichtet ist.
Im Jahr 2011 organisiert die Comex die Operation „Apollo 11 unter dem Meer“ vor Marseille, in Anwesenheit des Astronauten Jean-François Clervoy und Hervé Stevenin: Beide verkörpern Neil Armstrong und Buzz Aldrin, indem sie den Gandolfi-Tauchanzug anlegen, um die historischen Gesten der Mission nachzustellen. „Wir haben gezeigt, dass man die Mondgravitation unter Wasser simulieren und sich wie die Astronauten auf dem Mond bewegen konnte“, erklärt Hervé Stevenin. Dieser Test war der erste Meilenstein einer europäischen Expertise im Bereich der Simulationen in teilweiser Schwerkraft zur Vorbereitung auf Mond- und Marsmissionen.
Europäische Kooperationen zur Eroberung des Mondes
Unter dem Anstoß von Johann Worner, dem damaligen Generaldirektor der ESA, wurde 2015 eine Zusammenarbeit mit der Comex aufgenommen, um Ausrüstungen und Verfahren zu konzipieren, die den Anforderungen der Mondoberfläche angepasst sind. Dabei werden laut Hervé Stevenin zwei Prioritäten gesetzt: Einerseits die geologische Erforschung (Transport von Instrumenten und Probennahmen), andererseits die Sicherheit der Astronauten bei EVAs, mit der Fähigkeit, im Notfall einen Astronauten schnell zu retten.
Das Ergebnis dieser gemeinsamen Arbeit: Ein Prototyp eines multifunktionalen Wagens, der sowohl wissenschaftliche Ausrüstung als auch einen verletzten Astronauten transportieren kann, wird bei der nächsten NEEMO-Mission 2022 getestet. Parallel dazu unterstützt die Comex seit März 2019 vertraglich alle Tauchaktivitäten der ESA in Köln und stellt Taucher und Techniker für die Operationen im NBF-Becken bereit.
Dieser Artikel, ursprünglich von Margot Harty für die Printausgabe von PLONGEZ! geschrieben, wurde für das Web adaptiert.
