Elektronisches Riechen in Schwerelosigkeit
Mit dem vom DLR Raumfahrtmanagement mit Mitteln des BMWi geförderten Projekt E-Nose werden zwei Experimente im russischen Teil der Internationalen Raumstation (ISS) durchgeführt. Im Rahmen des ersten Experiments wurden mikrobiologische Belastungen, die von Bakterien- und Pilzkulturen ausgehen, in qualitativer und quantitativer Weise detektiert. Mit dem Gasanalysegerät E-Nose sollte der Kosmonaut an verschiedenen Stellen im sogenannten Service-Modul der ISS Messungen vornehmen. Mit einem neu entwickelten Lance Sampler wird jetzt vor allem an schlecht zugänglichen Stellen, wie in den Racks, gemessen. Die Kontamination an diesen Stellen konnte bisher nur unzureichend festgestellt werden.
Im Rahmen des zweiten Experiments soll der oxidative Stress des Kosmonauten vor und nach Außenbordaktivitäten mit Hilfe der Atemgasanalyse (Breath Gas Analysis) bestimmt werden. Dazu werden bestimmte Marker in der Atemluft, die typisch für den oxidativen Stress sind, beobachtet.
Das Messsystem bezeichnet man als elektronische Nase (E-Nose), die unter Verwendung von zehn unterschiedlichen halbleitenden Sensoren ein spezifsches Geruchsbild aufnimmt. Dabei macht man sich die reduzierende beziehungsweise oxidierende Eigenschaft der von den biologischen Kulturen emittierten Gasmoleküle (MVOC, Microbial Volatile Organic Compounds) zunutze. Diese MVOC werden durch den Metabolismus der biologischen Kulturen gebildet und sind spezifisch für ihre Art. Aus der unterschiedlichen Anregung des Sensorarrays in Pegel- und Sensortyp kann man über ein sogenanntes Geruchstraining einen olfaktorischen Fingerabdruck erstellen.
Im Gegensatz zur klassischen Methode der Probennahme (Wischprobe) mit anschließendem Inkubieren, welches in-orbit nur mit Expertenwissen und zeitaufwändig durchzuführen ist, ermöglicht die vorgestellte Methode – bei verfügbarer Datenverbindung zur Bodenstation – eine sehr zeitnahe Analyse der Situation.
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Joachim Lenic · E-Mail. joachim.lenic@dlr.de · DLR.de
