Teilnahmebedingungen

  • Ihr seid aktuell und bis voraussichtlich zum Ende des Programmes (Frühjahr 2023) an einer deutschen oder luxemburgischen Hochschule eingeschrieben (Bachelor, Master, Doktorand*).
  • Ihr habt ein Team aus mindestens vier motivierten Mitstudierenden. Wir empfehlen eine Teamzusammensetzung aus verschiedenen Fachrichtungen (z. B. Natur- und Ingenieurswissenschaften, Informatik, Öffentlichkeitsarbeit).
  • Ihr seid bereit, über den Zeitraum des Programms regelmäßig Zeit neben dem Studium zu investieren.
  • Ihr habe eine innovative Idee für ein Experiment auf der Internationalen Raumstation ISS, welches die besonderen Bedingungen dort (z. B. Schwerelosigkeit und erhöhte Strahlung) sinnvoll nutzt.
  • Jedes Gewinnerteam bekommt eine finanzielle Unterstützung von 20.000 €, die in Absprache mit den Ausrichtern für Ausgaben rund um Entwicklung und Bau des Experiments (keine Personalkosten) verwendet werden können.

* Doktoranden, die an einem öffentlichen luxemburgischen Forschungsinstitut eingeschrieben sind und dort forschen, können ebenfalls an Überflieger 2 teilnehmen, unabhängig von der Universität, der sie angehören.

Technische Rahmenbedingungen

  • Euer Experiment wird im Innenraum der ISS untergebracht werden.
  • Euer Experiment passt in einen 2U Container mit den Maßen 20 x 10 x 10 Zentimeter.
  • Euer Experiment wiegt höchsten 2 Kilogramm.
  • Euer Experiment beinhaltet keine explosiven, leicht entflammbaren oder gesundheitsgefährdende Stoffe.
  • Euer Experiment muss mit 3,3 V, 5 V oder 12 V betrieben werden können.
  • Die maximale elektrische Leistung eures Experiments beträgt:
    • 6,6 W @ 3,3 V
    • 10 W @ 5 V
    • 12 W @ 12 V
  • Euer Experiment läuft größtenteils autonom und erfordert nicht den direkten Eingriff eines Astronauten.
  • Euer Experiment verwendet eine UART-Schnittstelle zum Herunterladen von Telemetriedaten und Hochladen von Telekommandos. Wissenschaftliche Daten eures Experiments werden per USB-Schnittstelle übertragen.

Im Interface Control Document (ICD) unseres Umsetzungspartners Space Tango findet ihr weitere technische Informationen zur Unterbringung eures Experiments im Experimentcontainer.

Häufige Fragen (FAQs)

Um euch bei der Formulierung eurer Experimentidee zu unterstützen, listen wir hier ein paar Fragen, die uns bisher erreicht haben und die dazugehörigen Antworten auf.

Dürfen Teams aus Studierenden unterschiedlicher Hochschulen zusammengesetzt sein oder gilt der Grundsatz „Ein Team – Eine Hochschule“?

Ja, Teams dürfen auch aus Studierenden unterschiedlicher Hochschulen bestehen.

Dürfen Medizinstudierende (Staatsexamen) am Programm teilnehmen? 

So lange ihr als Studierender an einer deutschen oder luxemburgischen Hochschule eingeschrieben seid, dürft ihr an Überflieger 2 teilnehmen. Der Studiengang spielt dabei keine Rolle.

Ist während der Antragsphase bzw. während der Bearbeitung ein Wechsel von Teammitgliedern möglich?

Ja, im Prinzip ist eine Änderung bei den Teammitgliedern jederzeit möglich. Es sollte nur sichergestellt werden, dass immer ein arbeitsfähiges Team gegeben ist. Änderungen bei der Teamleitung müssen dem Veranstalter frühzeitig gemeldet werden.​

Muss unser Team auch Personen umfassen, die sich im das mechanische Design, die Elektronik und die Software kümmern?

Ja, jedes Team sollte Personen haben, die sich mit solchen Aspekten kümmern. Natürliche können gewisse Zuarbeiten und Komponenten auch von Dritte zugekauft werden. Unser Anbieter bietet z. B. Steuerungselektronik samt Software an. Dies muss dann aus dem Teambudget bestritten werden.

Können wir über die Verwendung unseres Teambudgets frei entscheiden?

Ja, sofern es sich um Ausgaben handelt, die im direkten Zusammenhang mit eurem Projekt stehen. Eine Ausnahme sind Personalkosten für eure Teammitglieder. Diese sind nicht erstattungsfähig.

Müssen schon bei der Bewerbung Sponsoren vorgewiesen werden können?

​Bei der Bewerbung sollte ein Konzept vorgestellt werden, wie das Team plant, die Arbeiten rund um das Experiment zu finanzieren. Feste Vereinbarungen mit Sponsoren müssen nicht vorgelegt werden.

Ist der Flug der Experimente mit einem bestimmten Astronauten vorgesehen?

Der Überflieger 2-Experimente sollen im 4. Quartal 2022 oder Anfang 2023 zur ISS fliegen. Sie sind nicht an bestimmte Astronautenmissionen geknüpft. Sie werden daher auch nicht während der aktuellen Mission von Matthias Maurer auf der ISS sein.

Wird der Experimentcontainer gestellt oder wird man diese selbst herstellen müssen?

Jedem Siegerteam wird ein Experimentcontainer zur Verfügung gestellt.

Bekommen wir das Experiment nach dem Aufenthalt auf der ISS zurück?

Sofern es einen wissenschaftlichen Mehrwehrt ermöglicht, ist auch die Rückführung des Experiments möglich.​

In der Ausschreibung steht, dass das Projekt „größtenteils autonom“ ablaufen soll. Was bedeutet das? Wie könnte ein nicht autonomer Teil eines Experiments aussehen?​

Autonom bezieht sich auf die Interaktion mit Astronauten. Diese sollte auf ein Minimum beschränkt sein. Eventuell könnte man z. B. beim Einbau auf der ISS wenige Handgriffe vom Astronauten machen lassen. Im späteren Experimentverlauf soll der Betrieb aber möglichst vom Boden aus gesteuert werden. Regelmäßige Arbeiten der Astronauten sind nicht möglich.

Im ICD für den 2U-Container sieht es aus als gäbe es 2 D-Sub-Anschlüsse. Dürfen/Können wir beide verwenden?

Ja, es gibt 1 oder ​2 Anschlüsse, so wie das Team es möchte und beide können genutzt werden. Das kommt daher, dass per 1U ein Stecker vorhanden ist.

Ist es erlaubt GMOs (Pflanzen, andere gentechnisch veränderte Organismen) zu verwenden? Laufen diese unter Gefahrenstoffe oder können diese unter Umständen verwendet und im Experiment eingebaut werden?​

Das hängt ganz von de GMOs ab. Es gibt welche, die sind nur geringfügig verändert und haben eine niedrige Bio-Safty-Klasse (S1) und dann gibt es welche, die S2 oder höher sind. Prinzipiell ist es also möglich, man muss sich aber die genaue Art der GMOs anschauen.

Wie sind die Sicherheitsanforderungen für Flüssigkeiten?

Hier ist vor allem das sogenannte „Tox-Level“ wichtig. Wenn es als toxisch gilt, muss man bestimmte Level of Containment liefern – die Hardware muss dann 1-3-fache dichtigkeit haben, wobei der 2U-Würfel von SpaceTango schon 2 Level of Containment mitbringt. Dazu könnte die innere Hardware nochmal Dichtigkeiten haben.​

Besteht die Möglichkeit das Experiment vor der Ankunft in der ISS zu kühlen? Wie sieht es mit der Stromversorgung auf dem Weg zur ISS aus?

Die Experimente können gekühlt zur ISS transportiert werden. Es ist sehr üblich gerade biologische Experimente bei 4°C hochzubringen. Hierbei ist es allerdings so, dass es keine aktive Kühlung gibt. Die Experimente werden in Kühlbricks gelagert und diese halten ca. 72 h die Temperatur.  Es gibt keine Stromversorgung. Sobald die Experimente eingebaut sind, sind sie ans Strom und Datennetz angeschlossen. Bei Überflieger2 werden die Experimente bei Raumtemperatur eingebaut und es gibt nicht die Möglichkeit in der Anlage selbst zu kühlen oder heizen. Dort gibt es ambient, also ca. 20°C.

Können Sie eine grobe Größenordung angeben wie viel die Kühlung auf dem Weg zur ISS ungefähr kosten würde?

Der Temperatur regulierter Upload eines 2U-Experimentes kostet ca. 2.500 US$​​.​

Wie schnell kann das Experiment nach dem Start der Rakete in Betrieb gehen?

Der früheste Einbautermin (für zeitkritische Experimente z. B. in der Biologie) ist 72 Stunden nach Raketenstart. Ab dann gibt es die Möglichkeit die Experimente mit Strom und Daten zu versorgen.

Ist die Temperierung von biologischen Experimenten möglich?

​Nein, die Temperatur wird sich um die Raumtemperatur auf der ISS (ca. 22°C) bewegen. Man kann über die Auswahl der Position​ ein wenig mit einzelnen Graden spielen, aber es wird sich in diesem Bereich bewegen.

Ist das Ableiten von Wärme in die Struktur möglich?

Grundsätzlich sollten keine hohen Temperaturen abgeleitet werden (nicht über ca. 50°C)​. Wichtig ist, dass vorne an der Anlage keine Temperatur von höher als 45°C erreicht werden, da es sonst gefährlich für die Astronauten würde.

Gibt es Daten zu Beschleunigungen auf der ISS (z. B. während Manövern)? Darf man während solchen Manövern das Experiment betreiben? Kann der Betrieb unseres Experiments so geplant werden, dass währenddessen ein solches Manöver stattfindet?​

Ja, Daten dazu gibt es. Ein Betrieb während solchen Manövern ist prinzipiell möglich, aber wir können das Experiment nicht mit den Manövern synchronisieren. Hierzu gibt es keine planbaren Angaben, die uns zugänglich gemacht würden.

Wie lange wird ein Betrieb des Experiments möglich sein?

Standardmäßig ist eine Betriebsdauer auf der ISS von 30 Tagen vorgesehen. Die Kosten für eine mögliche längere Betriebsdauer müssen aus dem Teambudget bestritten werden.

Wie wird der Experimentbetrieb durchgeführt: Wird die Kommunikation mit den Experimenten über Mails und Personal ermöglicht oder hat man einen direkten Zugriff/Uplink/Downlink?

Es wird versucht vorab (auch mit Hilfe des Simulators) eine genaue Timeline zu erarbeiten. In Notfällen läuft die Kommunikation direkt über den Anbieter und es gibt die Möglichkeit eines Uplink und Downlinks.

Die wissenschaftlichen Daten werden ja über USB-Schnittstelle übertragen. Wie genau läuft das ab? Bzw. wie genau kommen wir letztendlich an die Daten? Werden die live übertragen oder bekommen wir am Ende eine Speicherkarte zurück oder wie kann man sich das vorstellen?

Beides, es wird alles am Ende zur Verfügung gestellt. Außerdem werden Daten mehrmals am Tag runtergeladen und können auf der Platform eingesehen werden.

Wie lange dauert es, bis jemand nach der Rückkehr unseres Experiments darauf Zugriff hat (z. B. zur Sicherung von Proben)?​

Wenn wir im Atlantik landen sind es 12 Stunden, bei Landungen im Pazifik sind es 72 Stunden bis Zugriff​. Welcher Fall bei Überflieger 2 eintritt ist noch nicht klar. Das Experiment kann aber die ganze Zeit temperaturkontrolliert sein.

Weitere Fragen rund um eure Teilnahme können jederzeit ebenfalls an info@ueberflieger.space gesendet werden.

Experimentvorschlag einreichen

Ihr könnt euren Experimentvorschlag bis zum 15.10.2021 einreichen, indem ihr die dafür notwendigen Unterlagen (siehe unten) ausgefüllt und unterschrieben an folgende E-Mailadresse schickt: info@ueberflieger.space.

Die notwendigen Unterlagen sind:

Ablauf des Programms

Die Auswahl der Siegerexperimente erfolgt in zwei Schritten:

  • Alle eingereichten Experimentvorschläge werden von einer Expertenjury beurteilt. Die besten acht aus Deutschland und die besten drei aus Luxemburg werden zu einem Auswahlworkshop eingeladen.
  • Im Vorfeld des Auswahlworkshops können die ausgewählten Teams ihre Experimentvorschläge weiter ausarbeiten und verfeinern.
  • Beim Auswahlworkshop präsentieren die Teams ihre Experimentvorschläge direkt der Expertenjury und beantworten deren Fragen. Anschließend wählt die Expertenjury die drei besten deutschen und den besten luxemburgischen Experimentvorschlag als Gewinner aus.

Zeitplan

Wann Was Wo
bis 15.10.2021 Einreichung der Experimentvorschläge Online
Ende November/Anfang Dezember 2021 Auswahlworkshop DLR Bonn*
Mitte Februar 2022 Preliminary Design Review (PDR) Luxemburg*
Mitte Juni 2022 Critical Design Review (CDR) An eurem Teamstandort
Mitte September 2022 Flight Readiness Review (FRR) An eurem Teamstandort
4. Quartal 2022 oder 1. Quartal 2023 Transport zur ISS und Reise zum Startplatz Voraussichtlich USA*
4. Quartal 2022 oder 1. Quartal 2023 Experimentbetrieb auf der ISS ISS

Dieser Zeitplan dient nur der Orientierung. Er kann an den tatsächlichen Projektfortschritt angepasst werden und ist natürlich auch von der Entwicklung der aktuellen COVID19-Pandemie abhängig.

* Die Reisekosten werden in einem vorher kommunizierten Umfang vom Ausrichter übernommen.

Im Dezember 2016 startete der erste Überflieger-Wettbewerb, damals noch nur für Studierende deutscher Hochschulen. Unter mehr als 20 Bewerbungen wurden im Mai 2017 drei Gewinnerteams ausgewählt. Im Sommer und Herbst 2018 starteten die drei Experimente zur ISS und wurden anschließend dort betrieben. Hier möchten wir euch kurz die drei Experimente vorstellen. Sie können euch als Inspiration für eure eigenen Experimentideen dienen.

ARISE

ARISE (Planet formation due to charge induced clustering on ISS) wurde entwickelt und gebaut von Studierenden der Universität Duisburg-Essen. Das Experiment untersuchte, welche Rolle elektrische Aufladungen bei der Geburt von neuen Himmelskörpern spielen. Bislang ist bekannt, dass Partikel bis zu einer Größe von mehreren Zentimetern Durchmesser bei Zusammenstößen aneinander haften bleiben. Dies funktioniert jedoch nur bis zu einer bestimmten Größe der Ansammlung. Eine neue Theorie besagt, dass größere Zusammenballungen durch elektrische Zwischenwirkungen entstehen. Um diese Annahme zu überprüfen, ließen die Studierenden die Zusammenstöße von Glasperlen, welche die kosmischen Partikel simulieren, unter Schwerelosigkeit beobachten.

Überflieger-Studierendenexperimente auf der ISS (PAPELL & ARISE) – YouTube

EXCISS

Auch das Experiment EXCISS (Experimental Chondrule Formation at the ISS) von Studierenden der Goethe-Universität Frankfurt am Main untersuchte die Entstehung von Planeten im frühen Sonnensystem. Im Fokus standen dabei sogenannten Chondren, kleine Klumpen aus mineralischen Komponenten, die den Grundstein für spezielle Meteoriten, die Chondriten, bilden. Diese Meteoriten stammen aus der frühesten Phase der Planetenentstehung. Im Versuchsablauf beobachtete das Team eine Sandstaubwolke, die kontinuierlich elektrischen Blitzen ausgesetzt wurde. Durch die Energie der Blitze kam es zu Zusammenstößen und zur Verschmelzung der mineralischen Partikel.

Alexander Gerst: Überflieger-Studierendenexperimente auf der ISS (EXCISS) – YouTube

PAPELL

PAPELL (Pump Application using Pulsed Electromagnets for Liquid relocation) lautete der Name des Technologie-Experiments des Studierendenteams der Universität Stuttgart. Untersucht wurde dabei eine neuartige Pumpentechnologie, die zum Beispiel für die Treibstoffversorgung auf Raumfahrtmissionen zum Einsatz kommen könnte. Die Pumpe bewegte ein so genanntes Ferrofluid, also eine magnetisierbare Flüssigkeit, mit der Hilfe von Elektromagneten. Damit kam diese Pumpe ohne mechanische Bauteile aus. So könnte die Fehleranfälligkeit von Pumpentechnik minimiert werden und die Geräuschentwicklung während des Betriebs gedämmt werden, was den Astronauten innerhalb des Raumfahrzeugs zu Gute kommen würde. In zwei Teilexperimenten wurde der Transport der Flüssigkeit sowie von kleinen Feststoffkügelchen experimentell erprobt.

Überflieger-Studierendenexperimente auf der ISS (PAPELL & ARISE) – YouTube

V3PO – Vegetatives Pflanzenwachstum (Edith-Stein-Schule in Kooperation mit BASF)

Die zentrale Frage, die sich die Studenten stellten: Kann Gemüse im Weltraum vegetativ angebaut und vermehrt werden, so dass bei Weltraummissionen frische Lebensmittel zur Verfügung stehen – ohne große Mengen an Saatgut mitführen zu müssen? Das hat die Neugier der BASF und der NASA geweckt. Bisher konzentrierten sich die in der Schwerelosigkeit durchgeführten Experimente auf das Wachstumsverhalten von Wurzeln während der Keimung von Samen. Stecklinge enthalten im Gegensatz zu Samen noch kein Wurzelsystem. Die Studenten untersuchten, ob und wie sich bei Stecklingen ohne den Einfluss der Schwerkraft Wurzeln sowie Sprossen und Blätter bilden. Dazu entwickelten sie eine 2-Kammer-Hardware für 8 Stecklinge, die in einen 1,5 U-Formfaktor passt.

MMARS-1 (International Space University in Kooperation mit der Universität Straßburg)

Mit diesem Experiment sollte geprüft werden, wie sich Methanogene — Methan produzierende Bakterien, die in verschiedenen Mikrobiomen eine wichtige Rolle spielen — an die Mikrogravitation anpassen und ihre Stoffwechselaktivität und ihr Wachstum verändern. Methanogene tragen zur Gesundheit des Mikrobioms im menschlichen Verdauungssystem bei, und dieses Experiment trug zum grundlegenden Wissen der Forscher über diese wichtige Mikrobe bei. Viele Mikroorganismen reagieren mit einer erhöhten Zellteilung oder Stoffwechselaktivität. Die Wachstumskurve wurde durch indirekte Messung der CH4-Produktion während des gesamten Flugversuchs über Veränderungen des Innendrucks überwacht. Die Entkopplung von Wachstum und Stoffwechselaktivität wurde durch den Vergleich der endgültigen Methan-Produktion mit der Zelldichte von geflogenen Proben und Bodenkontrollen ermittelt. Frisch beimpfte Proben wurden zur Charakterisierung der frühen Wachstumsphasen verwendet, während Kulturen mit höherer Dichte zur Charakterisierung der späteren Wachstumsphasen eingesetzt wurden. Das Experiment wurde in einem 1 U Würfel auf der Space Tango ISS-Anlage durchgeführt.

Deutsche Raumfahrtagentur im DLR

Wir, die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR, nehmen für die Bundesregierung hoheitliche Aufgaben auf dem Gebiet der Raumfahrt eigenverantwortlich wahr. Auf der Grundlage des Raumfahrtaufgabenübertragungsgesetzes und im Rahmen der tatsächlich übertragenen Aufgaben setzen wir die Raumfahrtstrategie der Bundesregierung um, entwickeln und steuern das nationale Raumfahrtprogramm und vertreten die Interessen der Bundesrepublik Deutschland in raumfahrtrelevanten internationalen Gremien entsprechend der uns übertragenen Aufgaben. Wir beraten die Bundesregierung und entwickeln Initiativen und strategische Ansätze für die Raumfahrtpolitik. Allen unseren Aktivitäten liegen die von der Bundesregierung in der Raumfahrtstrategie vorgegebenen Leitlinien zugrunde.

Mit unseren Missionen und Projekten stärken wir die Exzellenz der deutschen Wissenschaft und bauen die technologischen Kompetenzen und die globale Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie aus. Die Förderung der Kommerzialisierung der Raumfahrt, des Innovationspotenzials deutscher KMU sowie des Technologietransfers sind wesentliche Aufgaben unseres industriepolitischen Auftrags. Raumfahrt soll dabei den Menschen auf der Erde nutzen und die Lebensbedingungen in Deutschland, Europa und der Welt verbessern.

Unsere Raumfahrtmissionen tragen wesentlich zur Lösung globaler und gesellschaftlicher Herausforderungen bei. Exemplarisch genannt seien Informationen zum Klimawandel und Klimaschutz, die weitere Entwicklung von Digitalisierungs- und Kommunikationstechnologien und Beiträge zur gesamtstaatlichen Sicherheit. Ergebnisse unserer Missionen und Projekte machen wir publik: Wir informieren die Öffentlichkeit über neue wissenschaftliche Erkenntnisse und fördern das Bewusstsein für die (Alltags)-Relevanz der Raumfahrt. Nicht zuletzt ist es unser Ziel, Interesse und Begeisterung junger Menschen für die Naturwissenschaften im Allgemeinen und die Raumfahrt im Speziellen zu wecken.

https://www.dlr.de/rd

Luxembourg Space Agency (LSA)

Die Luxemburger Raumfahrt Agentur (Luxembourg Space Agency – LSA) wurde 2018 gegründet um die Entwicklung des nationalen Raumfahrtsektors zu unterstützen. Die Agentur fördert neue und bestehende Unternehmen, unterstützt die Ausbildung neuer Fachkräfte sowie die öffentliche Forschung, und erleichtert den Zugang zu Finanzierungen. Die Agentur setzt die nationale Strategie zur wirtschaftlichen Entwicklung des Raumfahrtsektors in Luxembourg um, verwaltet entsprechende nationale Forschungs- und Entwicklungsprogramme und leitet die Initiative SpaceResources.lu. Die LSA vertritt Luxemburg bei der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) sowie bei den Raumfahrt Programmen der Europäischen Union und den Vereinten Nationen.

https://space-agency.public.lu/

Deutsche Physikalische Gesellschaft (DGP)

Die Deutsche Physikalische Gesellschaft e. V. (DPG), deren Tradition bis in das Jahr 1845 zurückreicht, ist die älteste nationale und mit rund 55.000 Mitgliedern auch mitgliederstärkste physikalische Fachgesellschaft der Welt. Als gemeinnütziger Verein verfolgt sie keine wirtschaftlichen Interessen. Die DPG fördert mit Tagungen, Veranstaltungen und Publikationen den Wissenstransfer innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft und möchte allen Neugierigen ein Fenster zur Physik öffnen. Besondere Schwerpunkte sind die Förderung des naturwissenschaftlichen Nachwuchses und der Chancengleichheit. Sitz der DPG ist Bad Honnef am Rhein. Hauptstadtrepräsentanz ist das Magnus-Haus Berlin.

http://www.dpg-physik.de/

yuri GmbH

Die yuri GmbH ist eine junge deutsche Raumfahrtfirma und bietet das gesamte Spektrum an Dienstleistungen in der Mikrogravitation, von Experimenten auf Parabelflügen bis hin zu komplexen Missionen auf der Internationalen Raumstation an. Sie kümmert sich um den gesamten Prozess von der Idee bis zur Umsetzung. Kunden profitieren von der Expertise aus 11 erfolgreichen ISS-Missionen und insgesamt über 30 Jahren Erfahrung in der Raumfahrtindustrie. Im Vergleich zu anderen Anbietern bietet die yuri GmbH modulare und wiederverwendbare Experiment-Hardware und kann diese auf europäischen, amerikanischen und japanischen ISS-Anlagen betreiben. So kann für jeden Kundenwunsch immer das kostengünstigste und technisch am besten zugeschnittene Konzept angeboten werden. Mit ihrem Ansatz konnte die yuri GmbH bereits namhafte Kunden wie die NASA, ESA oder das DLR, den Pharmakonzern GSK oder Forschungsinstitute wie die UCLA in Kalifornien, die UTS Sydney oder die Berliner Charité für ISS-Projekte gewinnen.

http://www.yurigravity.com

info@ueberflieger.space

Überflieger-Team DLR

Deutsche Raumfahrtagentur im DLR
Abteilung Forschung und Exploration

Königswinterer Str. 522-524
53227 Bonn
ueberflieger@dlr.de
0228 447-358

Überflieger-Team LSA

Luxembourg Space Agency

19-21, boulevard Royal
L-2449 Luxembourg
bob.lamboray@space-agency.lu