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, da die Menschheit tiefer in das Sonnensystem vordringt. Daher besteht 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 Roscosmos-Kosmonaut Alexander Gorbunow, posiert am 26. Februar für ein Foto auf der Internationalen Raumstation.

Bewegung ist der Schlüssel

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

Normalerweise dauern ISS-Missionen 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, doch im Weltraum ist diese Aktivität nicht möglich, da dort keine Schwerkraft herrscht. Um diesem Problem entgegenzuwirken, nutzen die 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 immer noch Knochenschwund erkennbar ist“, sagte Bokhari.

Ein weiteres Problem sei der Verlust des Gleichgewichts, fügt Emmanuel Urquieta, stellvertretender Vorsitzender der Luft- und Raumfahrtmedizin an der University of Central Florida, hinzu. Dies passiert jedem Astronauten, selbst denen, die nur ein paar Tage im Weltraum sind. Nach der Rückkehr zur Erde müssen Astronauten ihren Körper während des 45-tägigen Rehabilitationsprogramms der NASA nach der Mission neu trainieren.

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

Eine Flüssigkeitsverlagerung kann außerdem zu einem erhöhten intrakraniellen Druck beitragen, wodurch sich die Form des Augapfels verändert und das raumflugassoziierte neuroophthalmologische Syndrom (SANS) verursacht wird, das eine leichte bis mittelschwere Sehbehinderung zur Folge hat. Eine andere Hypothese besagt, dass die Ursache ein erhöhter Kohlendioxidgehalt ist.

Strahlenmanagement

Da die ISS durch die Van-Allen-Strahlungsgürtel fliegt, sind die Strahlungswerte auf der ISS höher als auf der Erde. Das Magnetfeld der Erde bietet jedoch immer noch einen erheblichen Schutz. Der Schutz vor der Strahlung ist wichtig und die NASA möchte das im Laufe ihres Lebens erhöhte Krebsrisiko der Astronauten auf drei Prozent begrenzen.

„Bei Missionen zum Mond und zum Mars sind die Astronauten allerdings einer wesentlich 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 dafür sei eine große Menge Material erforderlich, 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 bei ihrer Ankunft funktionsfähig zu bleiben. Darüber hinaus kann das Raumfahrzeug starke Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte nutzen, um der Schwerkraft der Erde zu entsprechen. Dieser Ansatz wäre schneller und würde das Risiko einer Strahlenbelastung verringern, würde aber nukleare Antriebstechnologien erfordern, die es noch nicht gibt.

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

Auch die Verhinderung 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 die Astronauten, die sich da reinhängen. Es ist kein leichter Job“, sagte Herr Keebler.

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