Alltag im Weltraum: Wie man im Orbit lebt, sich wäscht und isst – und warum es dort keine Tonnen von Wasser gibt

Der Alltag im Weltraum unterscheidet sich stark von dem, was man aus Science-Fiction-Filmen kennt. Auf der Internationalen Raumstation (ISS) fehlen die gewohnten Annehmlichkeiten, da jeder Liter Wasser und jedes Gramm Fracht minutiös geplant sind. Der Hauptgrund dafür sind die Mikrogravitation und die astronomischen Kosten für den Transport von Gütern in den Orbit.

Wir analysieren im Detail, wie der ganz normale Tag eines Raumfahrers aussieht.

1. Wie waschen sie sich? (Eine Dusche in der Schwerelosigkeit wäre eine Katastrophe)

Auf der ISS gibt es keine Duschkabinen. Würde ein Astronaut einfach den Wasserhahn aufdrehen, fiele das Wasser aufgrund der Oberflächenspannung nicht zu Boden, sondern würde seinen Körper als dicken, zitternden Film umschließen, der in die Atemwege gelangen und zum Ersticken führen könnte. Zudem könnten Wassertropfen, die in die Belüftung oder in Elektrogeräte gelangen, Kurzschlüsse in der Ausrüstung verursachen.

So funktioniert die Körperpflege:

• Körper: Die Astronauten nutzen herkömmliche Feuchttücher und spezielle wasserlose Duschgels, die nicht abgespült werden müssen. Das Gel wird auf den Körper aufgetragen, verrieben und anschließend mit einem Handtuch abgewischt.
• Haare: Auch das Shampoo ist wasserlos. Es wird ins Haar einmassiert, die Kopfhaut wird gereinigt und dann mit dem Handtuch abgetrocknet.
• Rasur: Männer rasieren sich mit Elektrorasierern, die zwingend mit einer Absaugvorrichtung ausgestattet sind, damit die Haare nicht durch die Station schweben.
• Zähne. Es werden herkömmliche Zahnbürsten und Zahnpasta verwendet. Die Bürste wird mit 2 bis 3 Tropfen Wasser aus einem Trinkbeutel befeuchtet. Nach dem Putzen wird der Mund nicht ausgespült – der Schaum wird entweder geschluckt (da die Paste unbedenklich ist) oder in ein Papiertuch gespuckt. Mit dem Tuch werden Mund und Bürste ebenfalls gründlich abgewischt. Die benutzten Tücher werden nicht weggeworfen, sondern zusammen mit dem restlichen Abfall in luftdichten, wasserdichten Beuteln verpackt. Die Bürste wird nach dem Gebrauch mit einem weiteren Wassertropfen abgespült, mit einem Tuch abgetrocknet und in ihrem persönlichen Behälter verstaut.

2. Wie wird die Wäsche gewaschen? (Eine Waschmaschine ist purer Luxus)

Die kurze Antwort lautet: Gar nicht. Auf der ISS gibt es keine Waschmaschinen. Wasser ist viel zu schwer, und der Transport in den Orbit kostet horrende Summen.

Was geschieht mit der Kleidung: Die Astronauten tragen ihre Sachen so lange, bis sie schmutzig sind oder unangenehm nach Schweiß riechen. Danach wird die Kleidung in versiegelte Beutel verpackt und im Müllcontainer entsorgt. Zusammen mit den ausgedienten Frachtschiffen (wie „Progress“ oder Cygnus) verglüht diese „Schmutzwäsche“ schließlich in den dichten Schichten der Atmosphäre. Ausnahme: Vor kurzem testete die NASA spezielle Versuchsbeutel, in denen Uniformen und Socken mit einer geringen Menge Reinigungsmittel eingeweicht werden können, doch das ist eher ein Experiment. In 99 % der Fälle ist Weltraumkleidung ein Einwegprodukt.

3. Wie gehen sie zur Toilette? (Es funktioniert nicht durch Schwerkraft, sondern durch Absaugung)

Auf der Erde spült das Wasser in der Toilette die Abfälle dank der Schwerkraft nach unten. Im Weltraum funktioniert dieses Prinzip jedoch nicht. Eine Weltraumtoilette ist im Grunde ein leistungsstarker Staubsauger mit einem System aus verschieden großen Trichtern.

• Kleines Geschäft: Die Astronauten benutzen einen speziellen Schlauch mit einem Trichteraufsatz. Ein Luftstrom saugt den Urin förmlich auf und verhindert, dass dieser nach draußen entweicht.
• Großes Geschäft: Die Toilettenbrille hat Öffnungen mit unterschiedlichen Durchmessern. Der Astronaut muss hierbei genau zielen, da die Folgen für die gesamte Station ansonsten verheerend wären. Die Abfälle landen in individuellen Beuteln, die automatisch versiegelt und durch den Luftstrom verdichtet werden.
• Wo bleibt das alles? Feste Abfälle werden in Containern verpackt, die zusammen mit dem Müll in der Atmosphäre verglühen. Der Urin hingegen gelangt in das Regenerationssystem und durchläuft dort einen hochkomplexen Reinigungsprozess.

Was geschieht mit dem Ergebnis?

Am Ende dieses mehrstufigen Systems steht chemisch reines, destilliertes Wasser. Dieses fließt in den allgemeinen Pufferbehälter der Station und wird direkt in den geschlossenen Kreislauf der Lebenserhaltungssysteme integriert.

4. Es wird viel getrunken. Befinden sich etwa Tonnen von Wasser an Bord?

Nein, es gibt keine Tonnen von Wasser an Bord. Und hier ist der Grund dafür.

Die Lieferung von einem Kilogramm Fracht zur ISS kostet zwischen 2.000 und 5.000 US-Dollar (je nach Trägerrakete). Ein Astronaut benötigt etwa 2 bis 3 Liter Trinkwasser pro Tag, zusätzlich zum Wasser für die Zubereitung von Nahrung und zur Luftbefeuchtung. Pro Jahr verbraucht eine sechsköpfige Besatzung so etwa 5 bis 6 Tonnen Wasser. Ein solches Volumen von der Erde mitzubringen, würde allein für das Wasser Dutzende Millionen Dollar kosten.

Woher kommt das Wasser also? Aus allem! Auf der ISS ist ein geschlossenes Lebenserhaltungssystem (ECLSS) im Einsatz, das ein wahres Wunderwerk der Technik darstellt. Es bereitet die Feuchtigkeit mit einer Effizienz von etwa 98 % auf.

• 1. Urin: Eine spezielle Zentrifuge trennt das Wasser vom Urin. Nach einer hochkomplexen chemischen und thermischen Reinigung (einschließlich einer Behandlung in einem Reaktor mit Zinkoxid und Silberionen) wird es kristallklar.
• 2. Schweiß und Atemluft: Menschen schwitzen und atmen feuchte Luft aus. Die Klimaanlage sammelt dieses Kondensat kontinuierlich aus der Stationsatmosphäre.
• 3. Hygiene: Die Feuchtigkeit, die in feuchten Tüchern und Handtüchern zurückbleibt, wird ebenfalls zurückgewonnen.

Diese gesamte gesammelte Flüssigkeit durchläuft mehrstufige Filter sowie Mineralisatoren und wird abschließend mit Jod desinfiziert. In erster Linie wird dieses Wasser für kritische technische Zwecke verwendet:

• Sauerstoffgewinnung: Destilliertes Wasser wird in die Elektrolysesysteme geleitet. Durch elektrischen Strom wird das Wassermolekül gespalten, wodurch die Station reinen Sauerstoff für die Atemluft der Besatzung gewinnt.
• Technische Kreisläufe: Das Wasser dient zur Aufrechterhaltung der Kühlsysteme, der Luftbefeuchtung und anderer interner technischer Systeme der Station.

Fazit: Die Astronauten trinken Wasser, das in seiner Reinheit jedes Flaschenwasser auf der Erde bei weitem übertrifft. Wie die Raumfahrer selbst scherzen: „Der Kaffee von gestern ist der Kaffee von heute“.

Astronauten trinken genauso viel Wasser wie Menschen auf der Erde (etwa 2 bis 3 Liter). Aber sie lagern es nicht tonnenweise in Tanks. Sie erzeugen es kontinuierlich aus ihren eigenen Abfällen und machen den Alltag im All damit zum fortschrittlichsten Recyclingsystem unseres Planeten.

5. Was essen sie? (Brot ist streng verboten)

Weltraumkost ist längst mehr als nur „Brei aus der Tube“. Heute umfasst der Speiseplan der Astronauten hunderte Gerichte: Suppen, Borschtsch, Fleisch, Fisch, Desserts und sogar frisches Obst (das allerdings meist in den ersten Tagen nach der Lieferung verzehrt wird).

Die wichtigste Regel der Weltraumküche lautet: Keine Krümel! Würde auf der Erde ein Brotkrümel auf den Tisch fallen, würde er in der Schwerelosigkeit durch das gesamte Modul schweben. Krümel könnten dem Astronauten in die Augen gelangen oder, schlimmer noch, Belüftungsfilter verstopfen und die Ausrüstung beschädigen. Deshalb essen Astronauten statt Brot Tortillas (Fladenbrote). Man kann daraus Sandwiches zubereiten, ohne dass etwas krümelt.

Die Nahrung wird in zwei Hauptformen geliefert:

1. Thermostabilisiert (in weichen Beuteln, ähnlich wie Babynahrung oder Militärrationen).

2. Gefriergetrocknet (dehydriert). Vor dem Verzehr wird über einen speziellen Anschluss mit einer Spritze heißes Wasser in den Beutel injiziert.

Gewürze (Salz, Pfeffer, Saucen) werden in flüssiger Form in kleinen Tütchen geliefert, da trockenes Pulver einfach in der Luft verstäuben würde.

6. Wie schläft man in der Schwerelosigkeit (ohne im Schlaf wegzuschweben)?

Da der Körper in der Schwerelosigkeit frei schwebt, kann man sich nicht einfach wie auf der Erde ins Bett legen – über Nacht könnte der Astronaut in ein anderes Modul driften oder gegen Geräte stoßen.

Der Schlafplatz auf der ISS

Jedes Besatzungsmitglied verfügt über eine eigene Kabine, die etwa die Größe einer Telefonzelle hat. Darin befinden sich:

• Ein an der Wand befestigter Schlafsack (ob vertikal, horizontal oder sogar kopfüber spielt in der Schwerelosigkeit keine Rolle)
• Ein kleiner Tisch mit einem Laptop
• Persönliche Gegenstände: Familienfotos, Kopfhörer, Bücher
• Ein Belüftungsgitter – ohne dieses würde sich das ausgeatmete Kohlendioxid um den Kopf sammeln und könnte zum Ersticken führen

Wie sichern sie sich ab?

1. Sie klettern in den Schlafsack und schließen den Reißverschluss.
2. Sie schnallen den Schlafsack mit Gurten an der Wand oder der Decke der Kabine fest.
3. Die Arme werden entweder in den Sack gesteckt oder draußen gelassen – manche Astronauten mögen es, wenn ihre Arme im Schlaf frei schweben (was gewöhnungsbedürftig aussieht, aber völlig normal ist).
4. Der Kopf wird mit einem Riemen fixiert, da er sonst hin und her schwingen und den Schlaf stören würde.

Besonderheiten des Schlafens im All

• Kissen sind überflüssig – der Kopf drückt ohnehin nicht auf eine Unterlage.
• Man schläft 7 bis 8 Stunden, genau wie auf der Erde.
• Träume treten auf, doch Astronauten berichten, dass Träume aufgrund der fehlenden Schwerkraft oft lebhafter und kurioser sind.
• Lärm – es herrscht ein ständiges Summen von Ventilatoren und Geräten (etwa 60 dB), weshalb alle mit Gehörschutz schlafen.
• Sonnenauf- und -untergänge – im Orbit der ISS geht die Sonne alle 90 Minuten auf und unter (16 Mal am Tag), weshalb die Bullaugen nachts mit Blenden verschlossen werden.

Was sagen die Astronauten?

Viele betonen, dass der Schlaf in der Schwerelosigkeit angenehmer als auf der Erde ist:

• Es gibt keinen Druck auf Wirbelsäule und Gelenke.
• Der Körper ist vollständig entspannt.
• Man muss sich nicht hin und her wälzen – eine leichte Armbewegung genügt bereits, um die Position zu ändern.

Doch es gibt auch Nachteile: das Gefühl des Fallens (da das Gehirn die Schwerelosigkeit als freien Fall interpretiert) und das ständige Rauschen der Belüftung.

7. Körperliches Training im Orbit ist nicht bloß ein Mittel, um fit zu bleiben, sondern eine lebensnotwendige Maßnahme. Unter den Bedingungen der Mikrogravitation (Schwerelosigkeit) werden Muskeln und Knochen nicht mehr wie gewohnt beansprucht. Ohne Training würde ein Astronaut rasch an Muskelmasse verlieren und seine Knochen würden durch Kalziumabbau brüchig werden, sodass er nach der Rückkehr zur Erde schlichtweg nicht mehr in der Lage wäre, selbstständig zu stehen oder zu gehen.

Um dies zu verhindern, widmet die Besatzung der Internationalen Raumstation (ISS) dem Training täglich etwa 2 bis 2,5 Stunden.

So sieht dieser Prozess aus und mit diesen Geräten trainieren die Raumfahrer:

1. Die drei wichtigsten Trainingsgeräte auf der ISS

Da im Weltraum kein Gewicht existiert, sind herkömmliche Hanteln und Langhanteln nutzlos. Die Ingenieure mussten daher einzigartige Geräte entwickeln:

• Laufband (T2 / COLBERT): Laufen ist in der Schwerelosigkeit unmöglich – ein kräftiger Schritt und man knallt gegen die Decke. Deshalb laufen die Astronauten in einem speziellen Tragegeschirr mit einem Gurtsystem. Dieses Geschirr presst den Läufer mithilfe von Gummizügen förmlich auf das Band und simuliert so das Körpergewicht. Zudem ist das Laufband an einem komplexen System aus Federn und Dämpfern aufgehängt, damit die Laufvibrationen nicht die gesamte Station erschüttern oder empfindliche Instrumente stören.
• Krafttrainingsgerät (ARED): Dies ist das komplexeste Gerät, das Langhanteln und Kraftmaschinen imitiert. Anstelle von eisernen Hantelscheiben nutzt es Vakuumzylinder und Schwungräder. Diese erzeugen einen Widerstand, der von einigen Kilogramm bis zu hunderten Kilo eingestellt werden kann. Damit absolvieren die Astronauten Kniebeugen, Kreuzheben und Bankdrücken. Das ist von entscheidender Bedeutung, da vor allem die axiale Belastung des Skeletts dem Verlust der Knochendichte entgegenwirkt.

2. Besonderheiten des Trainingsablaufs

Das Training im All unterscheidet sich aufgrund der physikalischen Gesetze der Schwerelosigkeit stark von dem auf der Erde:

• Das Problem mit dem Schweiß: Auf der Erde fließt Schweiß nach unten oder verdunstet. Im Weltraum verdunstet Schweiß mangels Konvektion nicht und fließt auch nicht ab. Er sammelt sich in großen, klebrigen Tropfen, die Haut und Augen umschließen und sogar die Nase verstopfen können. Daher trainieren Astronauten in speziellen Anzügen mit Belüftungssystem oder wischen sich ständig mit Handtüchern ab.
• Hygiene und Sicherheit: Nach jedem Training wird die gesamte Ausrüstung gründlich mit antiseptischen Tüchern gereinigt. Schweißperlen an den Haltegriffen könnten in der geschlossenen Umgebung der Station nicht nur zur Brutstätte für Bakterien werden, sondern auch in die Belüftung oder Elektronik gelangen und Kurzschlüsse verursachen.

Eine Standardexpedition zur ISS:

Die klassische Variante dauert etwa 6 Monate (180 Tage). Dies ist die übliche Einsatzdauer für die meisten Astronauten und Kosmonauten. Der Rekord für den längsten ununterbrochenen Flug der Menschheitsgeschichte liegt bei 437 Tagen, aufgestellt vom Russen Waleri Poljakow auf der Raumstation Mir zwischen Januar 1994 und März 1995. Das verdeutlicht, dass die Crew diesen „spartanischen Bedingungen“ nicht nur für wenige Tage, sondern über einen sehr langen Zeitraum ausgesetzt ist.

Das große Paradoxon des Lebens im All: Je weiter sich die Menschheit von der Erde entfernt, desto mehr muss sie sich auf ihre eigenen Ausscheidungen verlassen. Ein Raumfahrer im Orbit ist nicht bloß ein Forscher, sondern ein lebendiges Glied im perfektesten Kreislaufsystem unseres Planeten. Wie die Astronauten selbst scherzen: „Der Tee von gestern ist der Sauerstoff von heute“.