Frau Hübner, Sie sind Physikerin und arbeiten beim ESOC (European Space Operations Centre) in Darmstadt als Spacecraft Operations Engineer. Was sind hier Ihre Aufgaben?

Ich steuere mit einem fantastischen Team den Satelliten INTEGRAL und bin für die Kameras an Bord verantwortlich. Wir müssen sicherstellen, dass der Satellit und alle Bodensysteme in einem optimalen Gesundheitszustand gehalten werden, und einen möglichst reibungslosen Betrieb leisten, um den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die bestmöglichen Daten zu liefern. Neben der Routinearbeit treten von Zeit zu Zeit natürlich Probleme beim Satelliten oder bei den Bodensystemen auf, um die wir uns dann sofort kümmern müssen. Das ist oft Detektivarbeit, und man fühlt sich manchmal wie in einem Abenteuer der »Drei Fragezeichen«, die ein kniffliges Rätsel lösen müssen. Für solche Fälle sind wir gut vorbereitet. Manchmal haben wir nur eine Chance. Doch genau das ist es, was die Arbeit so interessant, spannend und erfüllend macht.

Wann packte Sie das Weltraumfieber?

Schon als Kind faszinierte mich das Universum ungemein, besonders die unvorstellbare Größe, die unendlich vielen Sterne und die geheimnisvollen fremden Welten, die sich dort befinden. Oder wie viel Energie in einem einzigen Gammastrahlenblitz von nur ein paar Sekunden Länge steckt, nämlich so viel wie unsere Sonne in ihrem gesamten Leben erzeugt. Das finde ich einfach unglaublich, fantastisch und gleichzeitig unvorstellbar. Der Weltraum ist wirklich beeindruckend (lacht)! In der Schule las ich das Buch »Eine kurze Geschichte der Zeit« von Stephen Hawking und hatte den Wunsch, später mal alles davon zu verstehen. Daher entschloss ich mich nach meinem Abitur, Physik zu studieren.

Ist die Tätigkeit beim ESOC in Darmstadt Ihr Traumjob?

Oh ja, definitiv. Bei meiner Tätigkeit im ESOC liebe ich besonders die Vielseitigkeit der Themen und die Zusammenarbeit mit so großartigen Kolleginnen und Kollegen aus der ganzen Welt. Vor allem die Arbeit mit den riesigen und komplexen Satelliten und Systemen fasziniert mich sehr und bietet stets neue Herausforderungen. Die Satelliten befinden sich ja weit weg von uns und müssen den extremsten Bedingungen standhalten: Beim Start werden sie – wie bei einem Erdbeben – heftig durchgerüttelt, im All müssen sie unter Mikrogravitation funktionieren und energiereicher Strahlung, Mikrometeoriten und hohen Temperaturschwankungen gewachsen sein. Das Design und der Betrieb sind daher sehr komplex und einzigartig. Zudem können Fehlfunktionen beim Satelliten im All oder am Bodensegment auftreten, natürlich auch zu den unmöglichsten Uhrzeiten, die wir dann als Team beheben und deren Ursachen erforschen müssen. Ich finde das unglaublich faszinierend und äußerst spannend. Ein Traumjob. Mein Traumjob und keine Minute Langeweile.

Sie haben Physik in Mainz studiert und nebenher als studentische Hilfskraft gearbeitet, um Praxiserfahrung im Bereich der Experimentalphysik zu sammeln. Nach dem Grundstudium haben Sie im Jahr 2000/01 in Seattle zu Neutrinos geforscht, über die Sie auch Ihre Diplomarbeit geschrieben haben. Was haben Sie da herausgefunden?

Neutrinos befinden sich ja überall im Universum und bewegen sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit. Ihre Reaktionen sind jedoch äußerst selten, was ihren Nachweis erschwert. Entsprechend aufwendig sind die Experimente zur Erfassung von Neutrinos. Bereits damals gab es die Neutrinoobservatorien AMANDA und IceCube am Südpol. Hier ist man an den Neutrinos interessiert, die »von unten« kommen, also fast die gesamte Erde durchquert haben, und man misst das entstandene Licht der sehr seltenen Neutrinoreaktionen. Ich war im Jahr 2003/04 am Deutschen Elektronen-Synchrotron in Zeuthen und habe dort zusammen mit einem Doktoranden akustische Sensoren für den Einsatz im antarktischen Eis entwickelt und gebaut. Diese Sensoren ermöglichten es uns nun, die schwachen Schallwellen aufzuzeichnen, die ebenfalls bei diesen Reaktionen entstehen. Dies war damals nur eine Theorie, und wir wollten sie natürlich bestätigen. Für unsere Tests im Labor mussten wir die Detektoren einfrieren und stellten Unmengen von sehr klarem Eis her, das ähnliche Eigenschaften wie das in der Antarktis aufwies. Während der Testphase reisten wir sogar nach Uppsala in Schweden, um dort Schallwellen mit Protonen in einem Teilchenbeschleuniger zu erzeugen. Schließlich hat mein Kollege unsere Detektoren am Südpol eingebaut; sie haben super funktioniert, und wir konnten die Theorie bestätigen: Man kann also Neutrinoreaktionen nicht nur optisch nachweisen, sondern auch akustisch.

Ihre Doktorarbeit haben Sie am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg geschrieben. Dort haben Sie an einer Kamera für das Weltraumteleskop Herschel mitgearbeitet. Was genau war hier der Schwerpunkt?

In diesem Projekt habe ich auch wieder an der Instrumentierung gearbeitet, diesmal im Bereich der Ferninfrarotstrahlung; das ist so was wie sehr kalte Wärmestrahlung. Ich habe Detektoren für die Spektrometerkamera PACS für Herschel im Reinraum und unter simulierter Weltraumstrahlung getestet (siehe »Hardware für die Astronomie«). Außerdem habe ich eine Anleitung verfasst, um diese Detektoren optimal im Weltall zu betreiben. Es war eine faszinierende Erfahrung, die Komponenten, die jetzt im All unterwegs sind, in meinen Händen zu halten! Mittlerweise hat Herschel einzigartige wissenschaftliche Erkenntnisse geliefert, Fragen beantwortet und ist nun im wohlverdienten Ruhestand.

An welchen Projekten arbeiten Sie aktuell?

Ich betreue gerade unter anderem den Forschungssatelliten INTEGRAL, der bereits seit dem Jahr 2002 erfolgreich im Weltraum unterwegs ist. Mit INTEGRAL erforschen wir die extremsten und energiereichsten Regionen des Weltalls, darunter Schwarze Löcher und sterbende Sterne. Wir fangen ihre Gammastrahlen ein und machen zudem noch Aufnahmen im Röntgen- und sichtbaren Bereich. Außerdem untersuchen wir Gammastrahlenblitze. Diese leuchten für kurze Zeit so hell, dass selbst weit entfernte Objekte sichtbar werden, die während der frühen Phase des Universums entstanden sind. Das finde ich faszinierend! Zudem unterstütze ich das Röntgenteleskop XMM-Newton der ESA (siehe »Röntgenteleskop XMM-Newton«). Darüber hinaus bin ich Teil des »Innovation Teams« des ESOC und habe einen Trainingskurs mitentwickelt, den wir speziell für die Industrie anbieten.

Wie kommuniziert man mit Satelliten im All?

Wir halten über Bodenstationen, die ähnlich wie riesige Satellitenschüsseln aussehen, den Kontakt zu den Satelliten. »Mein« Satellit INTEGRAL ist meist mit einer Bodenstation in Nordschweden, Kiruna, verbunden (siehe »Über den Wolken«). Diese Antenne hat einen Durchmesser von 15 Metern. Wir steuern den Satelliten, indem wir Kommandos vom Missionskontrollsystem in Darmstadt über die Antennen zum Satelliten senden, und wir erhalten vom Satelliten die wissenschaftlichen Daten und so genannte Housekeeping-Daten. Das sind Informationen, aus denen wir den Zustand und die Gesundheit des Satelliten ableiten und überprüfen können. Die wissenschaftlichen Daten werden dann direkt ans INTEGRAL Science Data Centre (ISDC) in Genf weitergeleitet und von dort aus an die Wissenschaftler weitergegeben. Wir sind besonders an den Daten interessiert, welche die Gesundheit des Satelliten anzeigen. Die mehreren zehntausend Parameter können natürlich nicht alle einzeln von uns geprüft werden. Bei Problemen mit dem Satelliten oder dem Bodensystem erscheinen Warnungen in Rot auf den Bildschirmen, und es erklingt ein akustisches Signal. Dann gilt es, das Problem zu lokalisieren, zu verstehen und zu lösen.

Bei der Mission INTEGRAL fiel im Jahr 2021 ein Reaktionsrad aus, so dass der Satellit anfing zu taumeln. Das Problem wurde aus der Ferne behoben. Wie ist bei solchen außerplanmäßigen Vorfällen die Reihenfolge beim Vorgehen?

Bei INTEGRAL gibt es vier Reaktionsräder, mit denen man den Satelliten intern ausrichten kann. Eines dieser Reaktionsräder war damals ausgefallen, vermutlich auf Grund der Einwirkung hochenergetischer kosmischer Strahlung. Nach dem Ausfall begann INTEGRAL zu rotieren. In solchen Fällen schaltet der Satellit normalerweise in den »Sicherheitsmodus« (englisch: safe mode) um, richtet sich automatisch zur Sonne aus und wartet auf Befehle vom Boden – also von uns. Die Motoren an Bord konnten die Rotation jedoch nicht korrigieren. Sie liefen nicht auf voller Leistung und auch nicht gleichmäßig und konnten so den Satelliten nicht mehr zur Sonne ausrichten. Bei Problemen wird immer zuerst die Rufbereitschaft informiert. Da dies allerdings keine Standardanomalie war, wurde auch der Chef alarmiert und dann das gesamte Team mobilisiert. Ich war gerade mit meinen Kindern im Garten beim Fußballspielen, als mein Telefon klingelte. Wir haben uns alle in einer Videokonferenz zusammengeschaltet und über die nächsten Schritte beraten. Die erste Maßnahme bestand darin, Strom zu sparen, um möglichst viel Zeit mit den Batterien überbrücken zu können, da die Solarzellen des Satelliten ja nur noch unregelmäßig von der Sonne bestrahlt wurden. So haben wir zum Beispiel die Heizer und den Kryokühler abgeschaltet. Das nächste Ziel war es, die Drehung abzubremsen und INTEGRAL zur Sonne auszurichten. Erst dann hatten wir wieder kontinuierlichen Kontakt zur Bodenstation. Wir waren kurz davor, den Satelliten zu verlieren. Alle fieberten und arbeiteten mit. Ich glaube, das waren die spannendsten Momente meines Lebens. Die Rettungsaktion dauerte insgesamt 17 Stunden. Solche Situationen schweißen das Team nochmal stärker zusammen, und alle freuten sich und waren erleichtert, als INTEGRAL am Ende stabilisiert war. Wir haben dafür sogar einen Team Award von der ESA bekommen.

Wie werden Sie und Ihre Kollegen auf Ernstfälle wie diesen vorbereitet? Gibt es da ein spezielles Training?

Für jedes Subsystem gibt es einen oder mehrere Experten. Nur im Team kann man einen Satelliten steuern. Daher ist es wichtig, dass das Team zusammenwächst und alle miteinander vertraut sind. Bei neuen Missionen gibt es daher viele Simulationen der ersten Inbetriebnahme des Satelliten im All. Diese laufen über mehrere Monate. Während der Simulationen werden verschiedenste Szenarien durchgespielt und diverse Fehler in Abläufe eingebaut, die wir lösen müssen. Neben Fehlfunktionen und Ausfällen am Satelliten oder dem Bodensegment selbst kann plötzlich starker Sonnenwind auftreten. Oder ein Teammitglied wird krank und fällt länger aus. Dann wundert man sich, wieso ein Kollege mitten in der Simulation wortlos aufsteht, den Kontrollraum verlässt und einfach nicht wiederkommt (lacht). Auch ein Brand wurde mal simuliert, bei dem alle aus dem Kontrollraum evakuiert wurden und dann vom Backup-Kontrollraum aus weiterarbeiten mussten. Das ist manchmal richtig stressig. Derjenige, der sich das alles ausdenkt, ist der Simulations Officer. Er sitzt unten im Keller und kann uns im Kontrollraum beobachten. Ich bin mir sicher, dass er dabei eine Menge Spaß hat (lacht). Tatsächlich fühlt es sich aber während dieser Simulationen so an, als sei es real, obwohl man ganz genau weiß, dass es nur ein Test ist. Das ist enorm wichtig für unsere Arbeit. Nach diesen Probedurchläufen ist das ganze Team trainiert, und wir sind optimal vorbereitet. Wir wissen, dass wir im Team für egal welche Situation eine Lösung finden werden.

Weshalb ist Ihre Arbeit bei der ESA besonders wichtig für Sie? Was macht diese Stelle so interessant?

Es ist der perfekte Mix: Die Kolleginnen und Kollegen kommen aus unterschiedlichen beruflichen Bereichen und gehören unterschiedlichen Nationalitäten an. Bei uns im ESOC ist der Teamgeist fantastisch. Die Technik ist immer sehr komplex. Mit Detektivarbeit beheben wir Anomalien. Ich habe Kontakt zu Wissenschaftlern, und gleichzeitig übernehme ich Managementaufgaben. Darüber hinaus halte ich Vorlesungen in Luft- und Raumfahrttechnik an Universitäten oder führe Gäste durch das ESOC. Es gibt quasi keinen Alltag in meinem Job – das finde ich toll. Neben der harten Arbeit gibt es auch viel Leidenschaft und pure Emotionen. Wir hätten INTEGRAL ja fast verloren. Da braucht man auch ein bisschen Glück. Und ich bekomme eine Gänsehaut, wenn ich einen Satellitenstart sehe oder eine erfolgreiche Landung auf einem Kometen miterlebe, sogar, wenn ich nicht aktiv an dem Projekt beteiligt bin.

Möchten Sie selbst mal ins All fliegen, den Satelliten hinterher?

Ja, unbedingt! Ich finde es immer spannend, wenn Astronauten unseren Planeten vom Weltall aus beschreiben: wie wunderschön blau er ist, die hauchdünne Atmosphäre, die das Leben ermöglicht; dass von oben keine natürlichen Grenzen zwischen Ländern sichtbar sind (außer natürlich Flüsse) und dass man sogar Neujahrsfeuerwerke vom All aus sehen kann. Aber auch, wie zerbrechlich unser wundervoller Planet ist, dass man Umweltkatastrophen, Krisen, Kriege und Zerstörungen dieses einzigartigen Planeten durch uns sehen kann. Das berührt mich sehr. Dann auf der anderen Seite die unendliche Weite des Weltalls. Da fühlt man sich sicherlich sehr klein und gleichzeitig der Erde – trotz großen Abstands zu ihr – wahrscheinlich sehr nahe. Sehr gerne will ich das selber mal mit meinen eigenen Augen sehen und erleben. Ich würde allerdings meine beiden Jungs, meine Familie, meine Freunde und Kollegen wahnsinnig vermissen, und natürlich den Wald, frisches Essen und Sport im Freien (lacht). Während meiner Doktorarbeit hatte ich mich tatsächlich beim Astronautenprogramm beworben, obwohl ich nicht die nötigen Jahre an Berufserfahrung mitbrachte. Das war die Runde, in der auch Alexander Gerst dabei war. Damals dachte ich nicht, dass er mal mein Kollege sein wird.

Was würden Sie jungen Menschen mit auf den Weg geben, die später beruflich in der Weltraumbranche arbeiten wollen?

Ich würde sie ermutigen, das zu machen, was ihre Leidenschaft ist: Glaubt an euch und eure Träume! Sammelt Erfahrungen in so vielen Praktika und Nebenjobs wie möglich, um herauszufinden, was euch persönlich liegt und wirklich begeistert. Am besten ist es, jede Möglichkeit wahrzunehmen, die sich einem bietet. Hierzu gehören natürlich auch glückliche Zufälle und dass man zur richtigen Zeit am richtigen Ort ist, aber dem hilft man ja auf die Sprünge, indem man möglichst viele Optionen wahrnimmt und neugierig bleibt.