Was passiert mit dem menschlichen Körper im Weltraum?

Die US-Astronauten Butch Wilmore und Suni Williams sind nach neun Monaten auf der Internationalen Raumstation (ISS) zur Erde zurückgekehrt. Einige der Gesundheitsrisiken, denen sie ausgesetzt waren, sind gut dokumentiert und bewältigt worden, während andere weiterhin ein Rätsel bleiben.

Diese Gefahren werden nur noch größer, je tiefer die Menschheit in das Sonnensystem vordringt. Dadurch entsteht ein Bedarf an innovativen Lösungen zum Schutz der Zukunft der Weltraumforschung.

Die Besatzung der SpaceX Crew-9-Mission der NASA, darunter die Astronauten Nick Hague, Suni Williams und Butch Wilmore sowie der Roskosmos-Kosmonaut Alexander Gorbunow, posiert am 26. Februar für ein Foto auf der Internationalen Raumstation.

Bewegung ist der Schlüssel

Während die Mission des amerikanischen Astronauten viel Aufmerksamkeit erregt hat, sei der neunmonatige Aufenthalt von Wilmore und Williams im Weltraum „normal“, sagte Rihana Bokhari, Assistenzprofessorin am Zentrum für Luft- und Raumfahrtmedizin des Baylor College.

ISS-Missionen dauern normalerweise sechs Monate, manche Astronauten können jedoch bis zu einem Jahr bleiben, und die Forscher sind zuversichtlich, dass die Astronauten während dieser Zeit gesund bleiben.

Die meisten Menschen wissen, dass Gewichtheben Muskeln aufbaut und die Knochen stärkt. Im Weltraum ist diese Aktivität jedoch aufgrund der fehlenden Schwerkraft nicht möglich. Um dem entgegenzuwirken, nutzen Astronauten auf der ISS drei Trainingsgeräte, darunter ein 2009 installiertes Widerstandsgerät, das mithilfe von Vakuumröhren und Schwungradkabeln freie Gewichte simuliert.

Zwei Stunden Training am Tag helfen ihnen, in Form zu bleiben. „Das beste Ergebnis ist, dass die Astronauten bei ihrer Rückkehr zur Erde keine Knochenbrüche erleiden, obwohl auf Röntgenaufnahmen noch immer Knochenschwund zu sehen ist“, sagte Bokhari.

Ein weiteres Problem sei der Gleichgewichtsverlust, ergänzte Emmanuel Urquieta, stellvertretender Leiter der Luft- und Raumfahrtmedizin an der University of Central Florida. Er betreffe alle Astronauten, selbst diejenigen, die nur wenige Tage im All sind. Nach der Rückkehr zur Erde müssen die Astronauten ihren Körper im Rahmen des 45-tägigen Rehabilitationsprogramms der NASA wieder trainieren.

Eine weitere Herausforderung ist die sogenannte „Flüssigkeitsverschiebung“ – die Umverteilung von Körperflüssigkeiten in Richtung Kopf unter Mikrogravitationsbedingungen. Dies kann den Kalziumspiegel im Urin erhöhen und damit das Risiko von Nierensteinen steigern.

Die Flüssigkeitsverschiebung kann auch zu einem erhöhten Hirndruck beitragen, die Form des Augapfels verändern und das raumflugassoziierte neuroophthalmische Syndrom (SANS) verursachen, das zu leichtem bis mittelschwerem Sehverlust führt. Eine andere Theorie besagt, dass erhöhte Kohlendioxidwerte dafür verantwortlich sind.

Strahlenmanagement

Die Strahlungswerte auf der ISS sind höher als auf der Erde, da sie durch die Van-Allen-Strahlungsgürtel fliegt. Das Erdmagnetfeld bietet jedoch immer noch einen erheblichen Schutz. Die Abschirmung ist von entscheidender Bedeutung, und die NASA möchte das lebenslange erhöhte Krebsrisiko der Astronauten auf drei Prozent begrenzen.

„Bei Missionen zum Mond und zum Mars sind die Astronauten allerdings einer viel höheren Strahlung ausgesetzt“, erklärt Astrophysiker Siegfried Eggl.

Zukünftige Raumsonden könnten möglicherweise eine gewisse Vorwarnzeit für Ereignisse mit hoher Strahlung bieten, wie etwa koronale Massenauswürfe – Plasmawolken von der Sonne –, doch die kosmische Strahlung bleibt unvorhersehbar.

Die Abschirmung gelingt am besten mit schweren Materialien wie Blei oder Wasser, doch davon werden große Mengen benötigt, sagt Eggl von der University of Illinois Urbana-Champaign.

Künstliche Schwerkraft, die durch die Rotation des Raumfahrzeugrahmens erzeugt wird, könnte den Astronauten helfen, nach ihrer neunmonatigen Reise zum Mars handlungsfähig zu bleiben. Alternativ könnte das Raumfahrzeug starke Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte nutzen, die der Erdanziehungskraft entsprechen. Dieser Ansatz wäre schneller und würde das Risiko einer Strahlenbelastung verringern, würde aber nukleare Antriebstechnologien erfordern, die derzeit nicht verfügbar sind.

Zukünftige Medikamente und sogar Gentherapien könnten die Abwehrkräfte des Körpers gegen kosmische Strahlung stärken.

Auch die Vermeidung interner Konflikte zwischen Gruppen sei wichtig, sagte Joseph Keebler, Psychologe an der Embry-Riddle Aeronautical University. „Stellen Sie sich vor, Sie sitzen drei Jahre lang mit irgendjemandem in einem Van fest. Diese Schiffe sind nicht sehr groß, es gibt keine Privatsphäre, keinen Garten, in den man gehen könnte. Ich bewundere das Engagement der Astronauten sehr. Es ist kein leichter Job“, sagte Keebler.

Quelle: https://daidoanket.vn/dieu-gi-xay-ra-voi-co-the-con-nguoi-trong-khong-gian-10302014.html