NANO – Die Welt von morgen

Eine Revolution der Weltraumforschung steht bevor: Die NASA rechnet fest damit, dass bald ein Planet mit Sauerstoff in der Atmosphäre gefunden wird – ein direkter Hinweis auf Leben im All. Rund 5000 Exoplaneten sind bereits bekannt. Es werden täglich mehr. Auf ihnen könnte Leben möglich sein. In der Atmosphäre des Planeten K2⁠–⁠18b zum Beispiel wurde bereits Wasser nachgewiesen. Die Entdeckung außerirdischen Lebens ist nur noch eine Frage der Zeit. Der Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana: An Bord der europäischen Ariane-5-Rakete befindet sich das teuerste und beste Weltraumteleskop, das je gebaut wurde – das James-Webb-Weltraumteleskop.
Es wird die Erforschung der Exoplaneten in völlig neue Dimensionen katapultieren. „Wir werden Planeten beobachten können, die etwa so groß sind wie die Erde. Und wir werden feststellen können, ob ihre Atmosphäre Wasser, Methan oder Kohlendioxid enthält“, so Laura Kreidberg, Direktorin und Astrophysikerin am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg. Sie erforscht dort mit ihrem Team die Atmosphäre der Exoplaneten und sucht nach der Antwort auf eine Menschheitsfrage: Sind wir allein im Universum – oder gibt es da draußen noch anderes Leben? Exoplaneten sind Planeten außerhalb unseres Sonnensystems.
Wie Erde, Jupiter und Saturn kreisen sie um einen Stern. Inzwischen können Wissenschaftler immer genauer die Umweltbedingungen dieser außerirdischen Welten bestimmen. Könnten darunter Planeten sein, die bewohnbar und so lebensfreundlich sind wie die Erde? Diese Frage ist derzeit eine der spannendsten in der Astronomie.
Ein lebensfreundlicher Planet müsste zwei Bedingungen erfüllen: Er muss seinen Stern in der „habitablen“ Zone umkreisen – der Zone, in der die Temperatur flüssiges Wasser an der Planetenoberfläche überhaupt ermöglicht. Und es muss auf diesem Planeten Wasser geben. Die „nano-Doku: Leben im Weltall? Die Entdeckung der Exoplaneten“ begleitet Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in den USA, Deutschland, Spanien, Großbritannien und der Schweiz bei ihrer Suche nach außerirdischen Welten. (Text: 3sat)

Nicht nur Extrem- und Spitzensportler wie Deniz Kayadelen und Christoph Harting – wir alle können von Kälte profitieren und unsere Körper an niedrigere Temperaturen gewöhnen. Aber wie? Die Filmemacher treffen unter anderen die Lagerarbeiterin Katarzyna, die in einem Tiefkühllager bei minus 22 Grad Celsius in Achtstundenschichten der Kälte trotzen muss. Wie gelingt ihr das, und welche Rolle spielt ihr individuelles Kälteempfinden dabei? Der Film begleitet auch die Extremschwimmerin Deniz Kayadelen bei ihren Vorbereitungen für die Durchquerung des Ärmelkanals. Wie ist das zu schaffen: mehr als 33 Kilometer in nur 17 Grad Celsius kaltem Wasser? Was passiert in ihrem Körper? Dazu forscht Dr. Erich Hohenauer von der „University of Applied Sciences and Arts of Southern Switzerland“.
Besonders interessiert ihn die Frage, ob Kältereize tatsächlich das Immunsystem stärken. Dazu führt er Untersuchungen mit normalen, aber auch kälteerprobten Probandinnen und Probanden durch. Einer davon ist der Biohacker Rolf Duda. Er wandert in Badehose durch Schneelandschaften und geht regelmäßig Eisbaden. Nach einem traumatischen Erlebnis änderte er sein Leben und erfuhr durch sein Kältetraining Heilung und mentale Stärkung.
Seine Erfahrungen damit gibt er mittlerweile in Kursen an andere Menschen weiter. Aber wie gelingt die mentale Stärkung? Dazu gibt es neue Forschungserkenntnisse aus der Psychologie. Im Spitzensport wird die Kältetherapie ebenfalls immer öfter eingesetzt. Der Diskuswerfer Christoph Harting, Olympiasieger von 2016, sitzt unter ärztlicher Leitung täglich in der Kältekammer bei minus 110 Grad Celsius. Damit soll seine Fähigkeit zur körperlichen Regeneration gesteigert werden. Auch kleinere Verletzungen wie Muskelfaserrisse heilen schneller, weil Körper und Extremitäten besser durchblutet werden. (Text: 3sat)

Die Infektion mit antibiotikaresistenten Bakterien gehört laut Experten zu den häufigsten Todesursachen weltweit. Wissenschaftsjournalistin Lena Ganschow sucht in der „nano-Doku“ nach Auswegen. Wenn wir nicht eingreifen, könnten nach neuesten Erkenntnissen bis zum Jahr 2050 weltweit fast 40 Millionen Menschen an Antibiotikaresistenz sterben. Die WHO bewertet die Antibiotikakrise als eine der zehn größten globalen Bedrohungen für die öffentliche Gesundheit. Das Problem: Weil krankmachende Bakterien zunehmend unempfindlich gegen Antibiotika werden, können früher leicht behandelbare Infektionen heute tödlich verlaufen.
Der übermäßige und falsche Einsatz von Antibiotika gilt als Hauptursache der Krise. An überraschenden Orten findet die Wissenschaftsjournalistin Lena Ganschow wertvolle Stoffe, aus denen neue Medikamente hergestellt werden könnten, die wieder wirken. Mit mutigen Forschenden ist sie unterwegs in vergessenen Römerstollen, Kläranlagen und in der Tiefe des Meeres. Von Medizinerinnen und Medizinern erfährt Lena Ganschow, worauf es jetzt ankommt und was die Politik und auch jeder Einzelne von uns besser machen kann. (Text: 3sat)

Die Haut ist unsere Visitenkarte – sie „erzählt“ über Alter, Gesundheit, Lebensstil und Herkunft. Sie ist das größte, schwerste und dazu das vielseitigste Organ des Menschen. Makellose Haut – (wie) geht das? Und was tut der Haut wirklich gut? Die „nano-Doku“ geht diesen Fragen nach – und zeigt, was für ein faszinierendes Organ unsere Haut ist, wie wir sie im Alltag oft malträtieren und wie wir kranker Haut am besten helfen. Lange Zeit wurde die Haut mit ihren circa zwei Quadratmetern Größe und ihren fünf bis zehn Kilogramm Gewicht vor allem als „Hülle“ betrachtet. Doch sie ist viel mehr – sie ist ein Multitalent.
Die Haut fühlt, versorgt sich direkt aus der Luft mit Sauerstoff und kann sogar Schallwellen und Geruchsmoleküle wahrnehmen. Sie verbindet uns mit der Welt, ist zugleich Grenz- und Schutzschicht, Biotop, Duftkörper und Objekt der Begierde. Vor allem ist sie ein Statussymbol: Glatte, faltenfreie Haut symbolisiert Jugend, Schönheit, Erfolg. Zur Beratung steht ein Heer von Experten bereit mit Empfehlungen für Anti-Aging-Produkte mit Säuren, Basen, Enzymen, Vitaminen oder Eiweißen. Aber nur wenige Kosmetika haben wirklich einen Mehrwert, sagt die Dermatologin Professor Claudia Borelli vom Universitätsklinikum Tübingen.
Das gleiche gelte für die Tipps vieler Haut-Influencer, die in den sozialen Medien oft eigene Interessen vertreten. Also gleich zum Beauty-Doc, um die Falten wegspritzen zu lassen? In den letzten fünf Jahren hat sich die Zahl der Botox- und Hyaluron-Eingriffe mehr als verdoppelt. Ein paar Hundert Euro kostet ein „frisches“ Gesicht. Doch auch hier warnt die Tübinger Dermatologin: Schlecht gesetzte Filler können jahrelang Probleme machen. Die Kundinnen und Kunden der Schönheits-Docs werden immer jünger. Gamerin Jasmin Gnu hat ihre Lippen mit Anfang 20 aufspritzen lassen und bereut diese Entscheidung inzwischen.
Sie versucht ihre Fans davon zu überzeugen, dass sie nicht einem unerreichbaren Hautideal entsprechen müssen, wie sie Bilder mit Schönheitsfilter bei Instagram, TikTok & Co.vorgaukeln. Die Haut ist auch ein Spiegel der Seele: Stress kann die Haut krank machen, sagt der Psychodermatologe Professor Uwe Gieler. Etwa ein Viertel der Deutschen leidet an einer Hauterkrankung wie Neurodermitis, Schuppenflechte, Akne oder Allergien. Mithilfe von entzündungshemmender Ernährung, neuen Medikamenten und auch Psychotherapie gibt es gute Chancen, die kranke Haut zu heilen. (Text: 3sat)

Europäische KI im Anmarsch – Der Ruf nach einer souveränen europäischen KI-Infrastruktur wird lauter – als Ergänzung zu den dominierenden Systemen aus den USA und China. Das Forscherteam um Prof. Hoos von der RWTH Aachen arbeitet an einer europäischen Supercloud und fordert den Aufbau einer KI-Giga-Fabrik, die direkt neben dem Microsoft-Rechenzentrum im Rheinland entstehen soll. Drohnenabwehr – Ein mutmaßlicher Drohnenangriff auf den Luftwaffenstützpunkt Schwesing im Januar wirft neue Fragen zur Sicherheit militärischer Anlagen in Deutschland auf.
Die Drohne, die vermutlich zu Spionagezwecken eingesetzt wurde, konnte nicht abgewehrt werden – trotz vorhandener Abwehrtechnik wie der Jammerkanone HP47, deren Einsatz und Wirksamkeit unklar bleiben. Was tun nach dem Waldbrand – Wie gehen wir nach einem Waldbrand mit den Flächen um? Und wie schaffen wir einen klimaresilienten Wald? Sollen wir die Fläche, wie viele Forstwirte fordern, mit schwerem Gerät beräumen und neue Bäume pflanzen oder sollen wir sie lieber sich selbst überlassen und auf die Naturverjüngung hoffen? Neue Antworten gibt das Forschungsprojekt Pyrophob. (Text: 3sat)

Alle Materie besteht aus Elementarteilchen. Das sind die kleinsten, unteilbaren Teilchen in Atomen. Manche können Materie sogar durchdringen. Das nutzen wir in vielen Alltagsanwendungen. Elementarteilchen sind unsichtbar, doch ihre Fähigkeiten sind allgegenwärtig in unserem Leben. Ohne Elementarteilchen gäbe es zum Beispiel keine Röntgengeräte, keine Computertomografen, kein Internet, keinen elektrischen Strom. Kennen wir schon alle Elementarteilchen? Weil manche Elementarteilchen Materie durchdringen, ohne sie dabei zu zerstören, sind sie für wissenschaftliche, aber auch für medizinische Anwendungen ein Segen.
Sie entschlüsseln die Proteinstruktur von Viren oder zeigen uns Hohlräume in den ägyptischen Pyramiden. Wenn es am Forschungszentrum Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) gelingt, Lichtteilchen durch Materie zu schicken, könnte dies der Beweis für ein neues bislang unbekanntes Elementarteilchen sein. Warum dies wichtig ist? Wir wissen noch immer nicht, woraus circa 85 Prozent der Materie im Universum besteht.
Wir nennen sie „Dunkle Materie“. Wenn wir verstehen, woraus sie besteht, wissen wir nicht nur, was die Welt im Innersten, sondern auch, was das Universum im Äußersten zusammenhält. Christian Schwanenberger und andere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler führen zum DESY in Hamburg sowie zur Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) in Genf. Zudem erzählt die „nano-Doku“ die Geschichte der Teilchenphysik und erinnert an prägende Köpfen der Physik wie Wilhelm Conrad Röntgen und Peter Higgs. (Text: 3sat)

Dyskalkulie – Ein Forschungsprojekt am Max-Planck-Institut für Kognitions_ und Neurowissenschaften in Leipzig untersucht mithilfe moderner Magnetresonanztomografie, ob sich die Rechenstörung auch im Gehirn sichtbar machen lässt, um so eines Tages die Diagnosemethoden besser zu machen. Para-Astronaut: Training fürs All – Vor zwei Jahren wurde erstmals ein Mensch mit Einschränkung ins ESA-Astronautencorps der Reserve aufgenommen. Mit 19 Jahren verlor John McFall bei einem Autounfall ein Bein. Er hat daraus seine Stärke gemacht. Zweimal sprintete er bei den Paralympics in Japan zum Sieg, bei den Paralympics in Paris trug er die Flamme bei der Eröffnungsfeier.
Buckelwale kontaktieren Menschen – Buckelwale blubbern nicht nur zum Spaß: Ihre kunstvollen Luftblasen dienen oft der Partnersuche oder der Fischjagd. Doch neue Beobachtungen zeigen, dass Wale auch dann Blasen formen, wenn keine Beute oder Paarungspartner in Sicht sind – dafür aber Menschen. E-Auto fahren für umme! – Umsonst Elektroauto fahren – das verspricht Renault als erster Autohersteller. Mehr sogar: Mit dem neuen Renault 5 kann man sogar Geld verdienen. Möglich macht es die V2G – Vehicle to Grid – Technologie, bei der Autos Strom wieder zurück ins Netz speisen können. Bisher gab es nur Pilotprojekte, die sich an der Technologie versucht haben. Jetzt ist sie marktreif. (Text: 3sat)