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Suche nach außerirdischem Leben

Forschende der FH Aachen entwickeln ein autonomes Labor, das künftig bei der Suche nach außerirdischem Leben helfen soll.

“Neugierde!”, antworten Atakan Tepecik und Marc Urbach ohne zu zögern auf die Frage, was sie antreibt. Am Fachbereich Medizintechnik und Technomathematik entwickeln sie mit ihren Kolleg:innen ein autonomes Labor zur Erforschung subglazialer Seen. Dieses sogenannte TRIPLE AstroBioLab (ABL) soll im Zuge einer großen Raumfahrt-Mission nach Spuren außerirdischen Lebens suchen. Dafür muss es sich aber zunächst unter den rauen Bedingungen der Antarktis beweisen.

Ein Eismond voller Leben?

Die European Space Agency (ESA) plant den Start einer Mission für das Jahr 2042. Ziel der Reise ist der Saturn-Eismond Enceladus, unter dessen gefrorener Oberfläche riesige Ozeane liegen. Diese Gewässer gelten unter Wissenschaftler:innen als vielversprechender Ort für die Suche nach außerirdischem Leben. Langfristig wollen die Forschenden des Instituts für Bioengineering der FH Aachen ihr Labor so weiterentwickeln, dass es für solche Missionen infrage kommt. “Noch wären wir nicht in der Lage, unser Labor ins All zu schicken; dazu ist es zu früh”, sagt Atakan Tepecik, Doktorand und Leiter des Forschungsprojektes. “Wir sind aber sehr zufrieden mit den bisherigen Ergebnissen und fiebern den ersten Tests in der Antarktis entgegen.”

Eine Kiste voller Laborgeräte

Auf den ersten Blick erscheint das ABL nicht wie ein Forschungsinstrument: Eine standardisierte, silberne Blechkiste, wie sie beispielsweise auf marinen Forschungsschiffen genutzt wird. Die Magie befindet sich im Inneren. Auf engstem Raum haben die Forschenden ein gesamtes Labor untergebracht. Herzstück des Ganzen ist eine multimodale Mikroskopie-Einheit. Möglichst kompakt sollen hier verschiedene Beleuchtungsmodalitäten zusammengeführt werden, um einem potenziellen Mikroorganismus einer Wasserprobe so viele Informationen wie möglich zu entlocken. 

Mit offenem Horizont

“Wir verfolgen dabei einen agnostischen Ansatz”, so Marc Urbach, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt. Das bedeutet, dass die Forschenden im Vorfeld keine Annahmen treffen wollen. “Bei irdischen Algen gehen wir beispielsweise davon aus, dass darin Chlorophyll enthalten ist, aber bei möglichen außerirdischen Organismen sollten wir solche Vorannahmen nicht treffen, um unseren Forschungshorizont nicht künstlich zu verkleinern”, erklärt Urbach weiter. Jede Form von Leben sei erst einmal nicht auszuschließen, deshalb sei es eine große Herausforderung, dem potenziell Unbekannten mit bekannter, weltlicher Technik zu begegnen. Je breiter das Spektrum der optischen Forschungsinstrumente innerhalb des ABL, desto besser seien die Chancen, dass etwas Passendes zur Untersuchung fremder Biosignaturen dabei sei.

Nächster Schritt: Antarktis

Um das Labor in der ESA-Rakete platzieren zu dürfen, muss sich das ABL-Team gegen viele konkurrierende Projekte durchsetzen. “Wir werden unser Labor in der Antarktis testen. Kaum ein Ort auf der Erde kommt den Bedingungen auf einem Eismond so nahe”, so Tepecik. “Wenn etwas schief geht, dann hoffentlich dort. So können wir Schwachstellen finden und die Systeme anpassen.” Die Tests unter nahezu realen Bedingungen seien ein großer Wettbewerbsvorteil. Innerhalb von zwei Monaten sollen sie im kommenden antarktischen Sommer durchgeführt werden, der zeitlich mit dem Winter auf der Nordhalbkugel zusammenfällt.

Autonomes Zusammenspiel

Um auf dem Eismond autonom operieren zu können, braucht es weitere Komponenten, um überhaupt an die zu untersuchenden Wasserproben zu gelangen. Das ABL-Projekt ist deshalb in einen größeren Forschungskomplex namens TRIPLE (Technologies for Rapid Ice Penetration and Subglacial Lake Exploration) eingebunden. Drei zentrale Forschungseinheiten sollen die autonome Untersuchung möglich machen: Zunächst erschafft eine Schmelzsonde einen Kanal von der Mondoberfläche durch das Eis bis zum Wasser. Dort angekommen entnimmt ein kleines Unterwasser-Vehicle die benötigten Proben, welche anschließend vom ABL auf Biosignaturen untersucht werden. Initiiert und gefördert wird TRIPLE von der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Weiterer Förderer ist das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt.