Was machen Astronautinnen unter der Erde? Sie trainieren für die speziellen Bedingungen, die sie auf der Raumstation erwarten. Höhlenforscherin Sabrina Huber und ihr Team haben sich mit den zwei angehenden Astronautinnen Dr. Insa Thiele-Eich und Dr. Suzanna Randall auf Höhlenmission begeben, um den Aufenthalt in extremer Umgebung, permanenter Dunkelheit und Isolation zu trainieren. Denn demnächst fliegt bereits der 12. deutsche Mann ins All, aber noch nie hatte eine deutsche Frau die Chance dazu. Die Initiative “Die Astronautin” setzt alles daran, um das zu ändern.
Es ist ein warmer Tag im Mai, als wir, 4 Frauen und 2 Männer in roten, wasserdichten Trockenanzügen in eine der größten Höhlensysteme Deutschlands einsteigen, um dort die kommenden 5 Tage gemeinsam zu verbringen. Wir kennen uns nur zum Teil untereinander und waren in dieser Zusammensetzung noch nie zusammen unterwegs.
Durch einen künstlich gegrabenen und engen Gang, der mit einer dicken Eisentür und durch einen Metallbau gesichert ist, geht es bepackt mit schweren Schleifsäcken auf allen Vieren rückwärts knapp 30 Meter hinab in die über 10 Kilometer lange Höhle in Bayern. Nach einer kleinen Halle gelangen wir schnell an den unterirdischen Bachlauf und folgen ihm entgegen der Strömung die kommenden zwei Stunden. Auf dem Weg schwimmen und kriechen wir durch einen sogenannten Halbsiphon, wo das Wasser noch etwas Platz für unsere Köpfe zwischen der Wasseroberfläche und der Höhlendecke gelassen hat. Durch knie- bis hüfthohes Wasser erreichen wir einen kleinen Wasserfall, den wir bereits von weitem und imposant donnernd hören. Irgendwie müssen wir nun dort hoch, auf einer Seite darunter schwimmend und dann direkt durch den Wasserfall kletternd und die Beine spreizend hinauf. Die Schleifsäcke in denen sich wiederum in wasserdichten Schraubtonnen unsere gesamte Ausrüstung befindet, reichen wir dabei Stück für Stück nach oben.
Geschafft! Weiter geht es mit Schlauchbooten paddelnd der Strömung entgegen. “Jules-Verne-Passage” heißt dieser Höhlenabschnitt, wo sich der Höhlenbach tief in den Fels eingeschnitten hat und in Schlangenlinien durch einen Tunnelgang windet. Aussteigen, Boote festmachen, Gepäck auf den Rücken und in beide Hände und nur noch wenige Meter flussaufwärts und einen Lehmhang hinauf: wir sind am “Ikarus- Biwak”. Hier packen wir alles an Materialien aus und richten uns ein. Der Biwakplatz liegt hochwassersicher in einer Nische Nahe der Höhlendecke und bietet genügend Platz und eine ebene Schlaffläche. Hier werden wir die nächsten 4 Nächte verbringen. In einer unwirklichen Welt, normalerweise ganz dunkel und nur durch das Licht unserer Helmlampen erhellt. Es ist 9 Grad kalt, immer nass und man hört nur den Höhlenbach rauschen. Neben 4 erfahrenen Höhlenforscher:innen begeben sich auch die zwei angehenden deutschen Astronautinnen Dr. Insa Thiele-Eich und Dr. Suzanna Randall auf diese Höhlenmission.
Deutsche Astronautinnen? Noch nie davon gehört?
Eigentlich ist es in der heutigen Zeit kaum zu glauben, aber tatsächlich hatte Deutschland noch nie eine Frau im Weltall! Deshalb gründete die Weltraumingenieurin Claudia Kessler 2016 die Initiative “Die Astronautin”, um diesen Zustand zu ändern. Aus über 400 Bewerberinnen setzten sich letztlich Insa und Suzanna durch und begannen ihre Ausbildung zur Astronautin. Dabei werden alle anfallenden Kosten für Training und Personal nicht wie bei den männlichen Kollegen der ESA aus staatlichen Geldern gedeckt, sondern eigeninitiativ eingeworben. Auch Matthias Maurer (2014) und Alexander Gerst (2019) mussten ein Höhlenforschungstrainingsprogramm absolviert. Mit Matthias Maurer fliegt demnächst der 12. deutsche Mann ins All und somit immer noch keine deutsche Frau.
Bisher haben die zwei angehenden Astronautinnen das Basis-Training, bestehend aus Parabelflügen, Tauchtraining und einem Flugschein, erfolgreich absolviert. Und dies alles neben ihrer hauptberuflichen Tätigkeit als Wissenschaftlerinnen. Insa ist Meteorologin und Klimaforscherin an der Uni Bonn und Suzanna Astrophysikerin in Garching bei der ESO, der Europäischen Südsternwarte. Dazu kommt die theoretische Ausbildung über Funktion und Arbeitsweise der internationalen Raumstation. Als Spezial- und Extremtraining kriechen, klettern und schwimmen sie nun 5 Tage durch diese Höhle. Danach steht das missionsspezifische Training an, das die beiden ganz gezielt auf ihren Einsatz im Forschungsmodul der ISS vorbereiten soll. Die Stiftung “Erste deutsche Astronautin gGmbH” hat ein klares Ziel: Die erste deutsche Astronautin ins Weltall zu schicken! Weitere Ziele sind Mädchen und junge Frauen für die Raumfahrt sowie Naturwissenschaften und Technik zu begeistern und Wissenschaft und Forschung an Bord der ISS zu unterstützen. Einen Teil der Zeit werden insbesondere die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf den weiblichen Körper erforscht – hier liegen in Europa aktuell nicht mal eine handvoll Datensätze vor. Dabei gibt es insbesondere im Bereich der Sehkraft interessante Unterschiede zwischen dem männlichen und weiblichen Körper: bei ca. 30 % der Astronauten verschlechtert sich die Sehkraft signifikant. In internationalen Daten konnte dieser Effekt bei den Astronautinnen bisher nicht beobachtet werden – wieso das so ist, ist noch unklar. Hierzu werden Insa oder Suzanna in jedem Fall auf der ISS forschen.
Analogie der Höhlenforschung zur Weltraumforschung
Nach einer ungewohnten ersten Nacht im Biwak brechen wir auf, um die Flusshöhle genauer anzuschauen und Stück für Stück die ein oder andere Ecke zu erforschen. Wir sind in einer unbekannten Umgebung und die Orientierung fällt erstmal schwer. Aber genau das suchen wir 100 Meter unter der Erde, weit entfernt von der Außenwelt: neue Erfahrungen. Die Höhlenmission stellt auf der Erde viele der besonderen Bedingungen und spezifischen Merkmale nach, die bei einem Raumflug auftreten, wie z.B. die fremdartige, extreme Umgebung, permanente Dunkelheit und Bedarf an künstlicher Beleuchtung, Isolation und Abgeschiedenheit. Der menschliche Rhythmus kann sich schnell verändern, da kein Sonnenlicht Tag oder Nacht aufzeigt. Schlafstörungen sind die Folge, wobei diese eher durch schnarchende Forscher:innen verursacht werden. Genau deshalb wurde bereits in der ersten Nacht ein Teammitglied ausquartiert und schläft fortan im “Separee” ca. 30 Meter auf einer Lehmbank vorm Biwakplatz.
Wir leben absolut autark. Alles was wir brauchen wurde wasserdicht verpackt und mittels Schleifsäcken ins Biwak transportiert. Insgesamt 34 Säcke, mal leichte, mal sehr schwere. Die Inhalte der Schraubtonnen bestehen hauptsächlich aus Essen, Gaskocher, Kochgeschirr, Wechselkleidung, Isomatten, Schlafsäcke, Kletterausrüstung und so weiter. Beim Abendessen haben wir uns für eine nachhaltig produzierte und vegane Kost entschieden. Morgens gibt es Müsli mit Milchpulver und tagsüber den ein oder anderen Powerriegel. Alle Hinterlassenschaften müssen wir am Ende auch wieder hinaustragen, selbst die Campingtoilette und deren Inhalt.
Die Teamdynamik, die während der Mission entsteht, ähnelt durchaus der, die bei einer kooperativen Raumfahrtmission zu erwarten ist. Wir kennen uns nicht wirklich und wir wissen auch nicht, wie wir aufeinander oder auf die Höhlenumgebung in Stresssituationen reagieren. Eine weitere Parallele zur Weltraumforschung betrifft die Fortbewegung in der Höhle. Bei den Bewegungstechniken Untertage gelten ähnliche Sicherheitsprinzipien wie auf der ISS. Bereits kleinste Fehler können hier unten fatale Folgen haben. Genauso wie die Astronautinnen im Weltraum einen beträchtlichen Teil ihrer Zeit mit wissenschaftlichen Arbeiten verbringen, müssen sie als „Speleonautinnen“ eine echte Crew-Mission durchführen, die verschiedene Experimente und Aktivitäten während der Erforschung der Höhle beinhaltet. Nach dem Teamtraining ist somit die Durchführung wissenschaftlicher Höhlenforschung eines der Missionsziele. Und vielleicht finden wir ja auch bei der Erforschung und Dokumentation bisher unbekannte Bereiche der Höhle, sogenanntes Neuland.
Der längste Tag
Der dritte Tag ist der härteste. Wir müssen früh los und wissen, dass wir erst sehr spät wieder ins Biwak zurückkommen. Das heutige Ziel ist die “Gigantenhalle”, um dort Proben von Tropfsteinen zu entnehmen, welche später im Labor genauer untersucht werden, um deren Alter zu bestimmen und darüber Aussagen über das Klima der Vergangenheit aufzuzeigen. Das ist ähnlich wie bei Baumringen. Man sieht an den Wachstumsringen innerhalb eines Tropfsteines, wenn dieser schneller gewachsen ist, also das Klima feuchter war oder zu Trocken- oder Eiszeiten weniger oder gar nicht weiter wuchs. Im Gegensatz zu Bäumen oder Eisbohrkernen kann man anhand von Tropfsteinen viel weiter zurück in die Klimageschichte unseres Planten schauen.
Auf dem Weg zu dieser sehr großen Halle, in die locker der Kölner Dom hineinpasst, müssen wir allerdings einen sehr anstrengenden, engen und vor allem schlammigen Weg bewältigen. Bereiche wie das “Fangoland” zeigen uns bereits auf dem Höhlenplan, was uns erwartet. Und genauso ist es: von unseren roten Overalls tropft die braune Brühe und jeder schaut mehr als dreckig aus. Nach zweistündiger Kriecherei erreichen wir endlich unser Ziel: eine riesengroße Halle geschmückt mit unzähligen Tropfsteinen am Boden und an der Decke. Selbst unsere lichtstarken Helmlampen können den Raum nicht mehr komplett ausleuchten. Der Lichtstrahl verschwindet einfach in der schwarzen Dunkelheit. Hier entnehmen wir verschiedene Proben an Tropfsteinen und machen Bilder von den Entnahmestellen. Lang ist daher der Rückweg mit schwerem Gepäck, denn das Gestein wiegt viel. An Engstellen reichen wir uns die Säcke wieder gegenseitig weiter. Genau deshalb haben wir auch Overalls an, denn eine Hose oder Jacke würde schnell nach oben oder unten rutschen. Männer bleiben meist an den Rippen und Frauen an den Hüften hängen, da dies jeweils vom Knochenbau die breiteste Stelle ist, wobei sich ein dicker Bauch durchaus der Enge des Lochs anpasst. Am späten Abend erreichen wir völlig dreckig und erschöpft den Hauptgang der Höhle mit Höhlenbach und sind froh, uns erstmal entspannt in den Bach zu legen und unsere Anzüge zu reinigen. Auf zum Abendessen ins Biwak. Dort haben wir eine kleine Küche mit Gaskochern und Töpfen eingerichtet. Ein vom Wasser angetriebenes Aggregat erzeugt sogar etwas Strom, um unseren Essensplatz mit LED-Beleuchtung auszuleuchten. Damit können wir auch über Nacht problemlos unsere Batterien wieder aufladen. Bereits am ersten Abend mussten wir allerdings feststellen, dass wir zwar alles Mögliche eingepackt hatten, aber leider nur 4 Löffel für 6 Personen. Eine Art Psychotest für alle Beteiligten, denn wer zu spät zum Essen kommt, den bestraft bekanntlich das Leben.
Ziele der Höhlenmission
An einem Tag erklimmen wir einen hohen Schacht. Mit Hilfe von Steigklemmen geht es an einem Seil hinauf und anschließend mittels Abseilgerät wieder herab, in der sogenannten Einseiltechnik. Die Kommunikation nach außen wird mittels eines speziellen Langwellentelefons sichergestellt. Hierüber kann die Außenstation tägliche Statusmeldungen von uns aus 100 Metern unter der Erde empfangen. Die Rettungsmöglichkeiten bei Unfällen in einer Höhle sind oft begrenzt bzw. meist sehr komplex. Man erinnere sich hier an die Bergung eines schwerverletzten Höhlenforschers aus über 1000 Metern Tiefe aus den “Riesending” im Untersberg bei Berchtesgaden oder die aufwendige Tauchrettung der Kinderfußballmannschaft in Thailand. Aber auch die benötigten Ressourcen an Lebensmittel und Ausrüstung als auch die Logistik innerhalb der Höhle sind ähnlich begrenzt bzw. komplex wie bei einer Weltraummission. Ähnlich wie im Weltraum ist man somit auch auf der Höhlenmission autonom unterwegs, um wissenschaftliche Aufgaben zu erledigen.
Neben den wissenschaftlichen Aufgaben, wie die Messung verschiedener Klimadaten in der Höhle, geht es uns dabei aber auch um die Übung menschlicher Verhaltens- und Leistungsfähigkeit in einer weltraumanalogen Umgebung. Allein die theoretischen und praktischen Vorbereitungen für diese Höhlenexpedition dauerten insgesamt fast zwei Wochen, um effektiv und sicher in einer unterirdischen Umgebung zu forschen. Während dieser Zeit besuchten die beiden Astronautinnen Höhlen, um sich mit den Bedingungen vertraut zu machen. Der Hauptzweck besteht darin, ihre Kommunikations-, Entscheidungs-, Problemlösungs-, Führungs- und Teamfähigkeiten durch Teamaktivitäten und eine echte Crew-Mission zu fördern und wissenschaftliche Ergebnisse an die Erdoberfläche zu bringen. Bei 4 Löffel für 6 Personen heißt das auch, geduldig zu sein, bis ein Löffel wieder frei wird, während zwei selbst frieren und die anderen genüsslich das warme Essen genießen.
Die Expedition hat somit das Ziel, effektive Zusammenarbeiten in einer herausfordernden Umgebung zu trainieren und die Höhle weiterzuerforschen. Hierbei müssen wir auch die psychologischen Auswirkungen der Mission und den Umgang mit kritischen Situationen und Gefahren bewältigen, was auch ein Bewusstsein für die Sicherheitsanforderungen beim Begehen einer Höhle erfordert. So landete etwa ein recht großer Stein wenige Meter vor einem Forscher, als sein Kollege einen Schacht erstieg, um dort später gemeinsam mit den Astronautinnen dort befindliche Saurierknochen genauer zu dokumentieren. Genau solche Situationen sind absolut fatal. Daher stand auch niemand direkt unter dem Schacht, wenn wer dort kletterte.
Das wissenschaftliche Programm umfasst neben der Dokumentation der Saurierknochen und der Tropfsteinbergung für die Wissenschaft auch die Analyse der chemischen und physikalischen Eigenschaften des Wassers, Zählung der Tropfgeschwindigkeit an Tropfsteinen, Zu- und Abflussverhalten von Bächen und vor allem das Höhlenklima. Wir messen z.B. die Lufttemperatur, die relative Luftfeuchtigkeit, Windverhältnisse, Luftdruck, CO2- und die Radonkonzentration.
Bevor wir wieder aussteigen, befassen wir uns noch mit der Haupttätigkeit von Höhlenforscher:innen, nämlich der digitalen Vermessung einer Höhle und der anschließenden Erstellung eines Höhlenplans, also einer Art Höhlenlandkarte. Hierzu teilen wir uns in zwei Gruppen auf und jede Gruppe übernimmt einen bestimmten Höhlenabschnitt. Ausgerüstet mit Laserentfernungsmessern und kleinen Computern für das Speichern der Messwerte und das Zeichnen eines Grundrisses des Höhlenabschnittes, geht es von Messpunkt zu Messpunkt. An jedem Messpunkt messen wir nach oben und nach unten, nach rechts und nach links und die Entfernung zum nächsten Messpunkt. So entsteht Stück für Stück auch ein dreidimensionaler Plan der Höhle. Die Arbeiten sind sehr zeitaufwendig, sodass der Tag schnell verfliegt.
Tageslicht
Am letzten Abend sitzen wir wie jeden Abend im Biwak, haben aber etwas mehr Zeit als sonst. Normalerweise liegen wir schnell und erschöpft nach einem anstrengenden Tag in den warmen Schlafsäcken. Es ist schließlich der einzige Ort hier unten, der warm und wirklich gemütlich ist. Die Anspannung und Mühen der letzten Tage in dieser unbeschreiblichen, aber nicht für den Menschen gemachten Welt fallen von uns ab. Einerseits sind wir etwas traurig, dass bald jeder wieder seiner Wege zieht und andererseits aber auch froh, bald die Sonne wiederzusehen. Wir sitzen noch lange zusammen und erzählen uns Geschichten bis lang in die Nacht.
Am nächsten Morgen heißt es packen und den Biwakplatz säubern. Schließlich darf hier nichts, aber auch rein gar nichts zurückgelassen werden. Wir verlassen die Höhle so, wie wir sie vorgefunden haben. Mit vielen Packsäcken geht es wieder ans Tageslicht. Nach Tagen in einer eher braunen und dunklen Umgebung erreichen wir am frühen Nachmittag den Ausgang und uns empfängt die Sonne. Und es riecht nach Wald, nach Laub und nach Ozon, das man erst nach Tagen in der Unterwelt wahrnehmen kann, da in der Höhle alle Sinne geschärft wurden.
Weitere Informationen zur Höhlenforschung findet man auf der Seite des Verbandes Deutscher Höhlen- und Karstforscher
Wer mit Insa und Suzanna ins Weltall fliegen möchte, kann dies mit ihren Kinderbüchern Unser Weg ins Weltall und Abenteuer Raketenstart tun.
