NASA und ESA erwägen Kälteschlaf für Marsmissionen

Probleme der interplanetaren Raumfahrt

Kälteschlaf: Lange bemannte Reisen durch das Sonnensystem sind eine verlockende Vorstellung. Bis jetzt kamen wir nur bis zum Mond und momentan beschränkt sich die bemannte Raumfahrt sowieso auf Langzeitaufenthalte auf der ISS. Doch in den 2030ern, spätestens in den 2040ern möchten NASA, ESA und andere Raumfahrtbehörden in Zusammenarbeit eine Mission zum Roten Planeten starten und den Menschen zu einer multiplanetaren Spezies machen, die sein Sonnensystem kolonisiert. Die NASA spricht auch über bemannte Flüge in den Orbit und in die Hochatmosphäre der Venus. So unterschiedlich diese fremden Welten auch sein mögen, sie haben alle gemeinsam, dass sie verdammt weit entfernt sind.

Nach derzeitigem Plan treten die Astronauten die Marsmission mit einer Kombination aus chemischen Antrieb und Ionenantrieb an. Dafür brauchen sie zwischen sechs und neun Monate. Für den Rückflug ist mindestens das selbe zu kalkulieren. Das Habitat, in dem sie diese insgesamt 18 Monate im schwarzen Nichts des All verbringen ist klein, die Erde ist nur ein kleiner kaum sichtbarer Punkt irgendwo im All. Funkkontakte brauchen mit Lichtgeschwindigkeit viele Minuten nach Hause, die Antwort der Menschen auf der Erde auch. Diese Menschen werden die ersten Menschen sein, die die Schnur zur Erde komplett durchtrennen.

Man weiß nicht, was dieses Gefühl mit Astronauten anstellt. Neben den psychologischen Folgen sind da aber auch noch die physiologischen. 18 Monate komplett schwerelos und weitere 18 auf dem Mars, der nur ein Drittel der Gravitation der Erde hat, setzen dem Körper massiv zu. Wir wissen einiges von Langzeitaufenthalten auf der ISS, doch nicht alles lässt sich dort testen. Kosmische Strahlung wäre ein Beispiel. Die ISS befindet sich noch innerhalb des schützenden Erdmagnetfeldes. Zwar wird bald das Lunar Orbital Platoform-Gateway in der Nähe des Mondes gebaut, in der Astronauten Langzeitaufenthalte im Deep Space absolvieren werden, doch schon jetzt wissen wir, dass sich die kosmische Strahlung nicht komplett abschirmen lässt.

Kälteschlaf
Am Ziel ausgeruht aus dem Bett steigen und eine neue Welt erforschen

Kälteschlaf soll interplanetare Missionen ermöglichen

Neun Monate in einem engen Raumschiff, kosmischer Strahlung, Schwerelosigkeit, permanenter Lebensgefahr, planetarem Heimweh und fehlender Privatsphäre sind so belastend für die Kolonisten, dass sie wahrscheinlich schon völlig erschöpft aus dem Raumschiff steigen und dann eine trostlose Wüste vorfinden. Doch es gibt einen Weg, mit dem sich vermutlich alle diese Probleme lösen ließen. Die Idee ist nicht neu. Astronauten sollen die langen Strecken im All im Kälteschlaf zurücklegen. Die Idee des Kälteschlafs leidet unter einem Imageproblem. Beim Kälteschlaf geht es um einen Zustand, den wir schon seit vielen Jahren beispielsweise für Operationen einsetzen. Man kühlt den Körper um wenige Grad Celsius unter seine Normaltemperatur. Bei der Einsetzbarkeit für die Raumfahrt geht es nur darum, dass man diesen Zustand länger aufrechterhalten muss als bisher und automatisieren muss. Es handelt sich also nicht um unüberwindbare Herausforderungen.

Viele Menschen verwechseln Kälteschlaf mit Kryronik. In der Kryonik werden aber tote Menschen vitrifiziert. Ihnen wird also das ganze Blut aus dem Körper gesaugt und sie werden in flüssigem Stickstoff eingelagert. Diese „Kryonauten“ sind allerdings klinisch tot. Womöglich kann man diese Menschen irgendwann wiederbeleben, darüber kann man sich momentan noch kein Urteil bilden, aber dies liegt noch in weiter Ferne. Bei in Kälteschlaf versetzten Menschen handelt es sich jedoch lediglich um Menschen, die schlafen, da ihre Körpertemperatur geringer ist.

Die Idee des Kälteschlaf ist verlockend. Schlafend könnten die Kolonisten alle potentiellen Probleme einer interplanetaren Reise überwinden und am Ziel ausgeruht und erfrischt aus ihren Kammern steigen und sich an die Arbeit machen. Wenn es um die Automatisierung des Prozesses geht, wäre dies noch nicht einmal zwingend nötig. Die Crew könnte sich auch abwechseln, sodass immer zwei wach sind und zwei schlafend. Die zwei Personen die wach sind, können auf Notfälle reagieren, den Kälteschlaf ihrer Kollegen überwachen und sie dann wieder aufwecken.

Therapeutische Hypothermie

Die NASA erwägt, die Astronauten auf dem Weg zum Mars in diesen sogenannten Torpor versetzen. Heute wurden Menschen maximal für 14 Tage in Kälteschlaf versetzt. Theoretisch könnte man so zum Mars fliegen, aber man müsste relativ oft aufwachen und sich wieder von neuem versetzen lassen, was nervig sein könnte und die Stressbelastung erhöht. Das Unternehmen SpaceWorks möchte Menschen demnächst für mehrere Monate in Kälteschlaf versetzen. Dafür hat es von der NASA schon zwei Runden Fördergelder bekommen, die NASA plant weitere Investitionen. Erst sollen weitere Tierversuche durchgeführt werden. Bereits in wenigen Jahren möchte SpaceWorks einen Menschen für einen Monat in Kälteschlaf versetzen. Danach sollen kurz vor deren Ende Menschen auf der ISS in Kälteschlaf versetzt werden. Danach sind solche Versuche im Lunar Orbital Platform-Gateway geplant, um auch herauszufinden, wie der Torpor vor kosmischer Strahlung schützen kann.

SpaceWorks hat mit den Fördergeldern ein Medikament entwickelt, welches den Körper eine Kerntemperatur von 32°C anstreben lässt – fünf Grad Celsius unter dem Normalniveau und genug für den Torpor.

Kosten und Risiken können gesenkt werden

Mithilfe des Torpors kann man den Konsum der Astronauten massiv verringern. Der nötigen Nährstoffe könnten ihnen ihre Kollegen per Spritze und ein automatisiertes System verabreichen. Dadurch könnte das Gewicht des Raumschiffes von 400 Tonnen um über die Hälfte reduziert werden. Im Torpor fällt der Muskelabbau außerdem viel geringer aus, sodass die Astronauten körperlich fitter am Mars ankommen würden. Auch die Kosten könnte die NASA durch das geringere Gewicht und den geringeren Konsum dämpfen. Die Torpor-Methode eignet sich auch für Flüge zur Venus, denn seit einigen Monaten spielt die NASA mit der Idee eines Außenposten in der Atmosphäre der Venus. Auch für Flüge ins äußere Sonnensystem würde sich Kälteschlaf lohnen, obwohl hier noch einige andere Probleme zu lösen sind. Für einen Flug zum Mars wäre es allerdings das sicherste, wenn die Crew die Reise einfach verschlafen würde.

In etwa so stellen sich SpaceWorks und NASA die Reise im Kälteschlaf vor:

Copernicus-Habitat

Raumschiff für Kälteschlaf-Reisen

SpaceWorks-Grafik zu Reisen im Torpor

Überwachung der Crew

Innenraum eines Kälteschlaf-Raumschiffs

 

 

 

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