Schwerelosigkeit

Schwerelosigkeit und Strahlung: Langzeitaufenthalte im All schaden weniger als gedacht

NASA-Astronaut Scott Kelly war ein Jahr am Stück auf der Internationalen Raumstation. Wir alle wissen, dass Langzeitaufenthalte im All ungesund sind. Die kosmische Strahlung verändert unser Erbgut, die Schwerelosigkeit lässt unsere Knochen und Gelenke verkümmern und es werden sogar Veränderungen im Gehirn beobachtet. Derzeit verbringen Astronauten circa 6 Monate auf der ISS, 400 Kilometer über uns. Bereits diese Astronauten weisen erhebliche Schäden nach dem Flug auf. Doch schon bald sollen Menschen in einer lunaren Raumstation leben und auch zum Mars fliegen. Dafür werden sie mehrere Jahre im All leben und arbeiten. Ist interplanetare Raumfahrt aus biologischer Sicht überhaupt möglich oder verhindert die Natur die Kolonisierung des Alls? Eine neue Zwillingsstudie der NASA macht Hoffnung.

Ein Jahr Schwerelosigkeit

Für diese Studie untersuchten sie den Astronauten Scott Kelly, der ein Jahr auf der ISS verbrachte und seinen Zwillingsbruder Mark. Über 80 Wissenschaftler von 12 Universitäten waren beteiligt. Zwar lassen sich psychische und physische Veränderungen nicht leugnen, doch die meisten Veränderungen seien reversibel und gingen wieder zurück. Der Abbau der Muskelmasse durch Schwerelosigkeit ließe sich demnach durchaus eindämmen, daher müssen Astronauten auch jeden Tag mehrere Stunden Sport machen.

Genetische Veränderungen geringer als gedacht

Gene des Immunsystems reagierten im All etwa wie in extremen Stresssituationen auf der Erde. Nach der Rückkehr aus dem All normalisierte sich das jedoch innerhalb weniger Wochen und auch im All ist die Belastung nicht wesentlich höher als bei anderen stressigen Jobs auf der Erde. Was jedoch überraschend war, ist das die sogenannten Telomere im All gewachsen sind. Die Telomere sind die Enden der Chromosomen. Sie wieder zu verlängern gilt als Jungbrunnen. da die Telomere sich mit jeder Zellteilung verkürzen und somit den körperlichen Verfall verursachen oder unterstützen. Zwar verschwanden diese Verlängerungen der Telomere nach der Mission wieder, doch für zukünftige Siedler, die viele Jahre oder sogar ihr restliches Leben im All verbringen, könnte das eine geringere Verkürzung der Lebenserwartung bedeuten, als bisher angenommen.

Kurzfristiges Wachstum und langfristige Augapfelveränderungen

Kelly wuchs während seines Aufenthaltes im All um fünf Zentimeter. Durch die Mikrogravitation wurde seine Wirbelsäule in die Länge gezogen. Doch auch dies war nicht von Dauer. Nach relativ kurzer Zeit schrumpfte er wieder auf die Größe vor seinem Flug. Von Dauer waren allerdings Veränderungen im Auge. Ein Netzhautnerv wurde größer, das Sehvermögen und die kognitive Leistungsfähigkeit nahmen leicht ab, Grund dafür kann aber auch einfach das eine Jahr zusätzlichen Alters sein. Ob wirklich der All-Aufenthalt die Ursache dafür war, lässt sich nur schwer sagen.

Schritt in Richtung Mars

Langzeitflüge durch All sind ein menschlicher Traum. Schon in wenigen Jahren sollen die ersten Menschen in einer lunaren Raumstation leben. Daher ist die nun erschienene Studie eine Erleichterung. Eins muss man jedoch im Hinterkopf behalten. Kelly befand sich für ein Jahr auf der ISS. Dort ist die Strahlenbelastung etwa 10 Mal höher als auf der Erdoberfläche. Zukünftige Mond-Astronauten werden sich etwa 3-6 Monate in einer Raumstation aufhalten, dort herrscht etwa die 30-fache Strahlenbelastung und Mars-Astronauten müssen genau diese Belastung sogar mehrere Jahre über sich ergehen lassen.

Eine weitere Möglichkeit für die Verhinderung von psychischen und physischen Schäden während Langzeitflügen ist der Kälteschlag (Torpor). Ich schrieb darüber hier.

Die komplette NASA-Studie (auf Englisch) gibt es hier

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