Fit für lange Zeit im All
Strahlung
Vergleich der eineiigen Kelly-Zwillinge: Mark und Scott Kelly
- DNA-Schäden
- Verdickung der Netzhaut (Augenprobleme)
- Verdickung der Halsschlagader
- Veränderung des Darmmikrobioms (Darmbakterien)
- Kognitive Defizite (insbesondere nach der Landung)
DNA-Schäden blieben teilweise erhalten. - Insgesamt aber nur sehr geringe Schäden, zukünftige Bedeutung bisher unklar, ob evtl. z.B. eine erhöhte Demenz- und/oder Krebsgefahr besteht.
- Unklar ist, in wieweit die vorherigen Raumflüge von Mark Kelly (als Kontrollperson) einen Einfluss ausgeübt haben.
Strahlungsquellen
- Weltraumstrahlung (hauptsächlich durch Sterne verursacht, sind verstärkt bei Strahlenausbrüchen)
- Van-Allen-Gürtel um die Erde herum (siehe Bild)
Die Flugbahn der Apollo-Missionen wurde so gewählt, dass sie erstens möglichst kurz (hohe Geschwindigkeit) und zweitens durch möglichst geringe Strahlenanteile des Van-Allen-Gürtels führte.
Strahlungsintensität
- Apollo 11: ca. 6,1 mS (Millisievert)
- In Deutschland natürlich ca. 2,1 mS pro Jahr
- Weitere ca. 2 mS/Jahr durch technologische Einflüsse, zusammen ca. 4 mS/Jahr
- Feuerwehrdienstvorschrift max. 15 mS pro Einsatz
- Einwirkung von 4 Sievert 50 % Todesrate
- Einwirkung von >7 Sievert 100 % Todesrate
Auswirkungen während des Raumfluges
- Raumfahrerkrankheit durch die Schwerelosigkeit Übelkeit und Erbrechen wie bei den Parabelflügen (Probleme mit dem Gleichgewicht)
- Besonders ausgeprägt, wenn sich im Raumschiff frei bewegt werden kann (also wenig bei Mercury und Gemini, aber häufiger bei Apollo, Space-Shuttle usw.)
- Frank Borman (Apollo 8) und Russell Schweickart (Apollo 9) waren besonders davon betroffen. Apollo 9 hatte deshalb sogar eine Einsatzplanänderung
- Deshalb wird heutzutage in den ersten Tagen eine Gewöhnung durchgeführt und erst dann mit wichtigen Tätigkeiten begonnen; Antiemetika werden wegen evtl. Nebenwirkungen in der Regel nicht eingesetzt
Langzeitwirkung der Mikrogravitation
Durch die fehlende gravitationsbedingte Belastung:
- Abnahme der Knochendichte
- Abnahme der Muskulatur
- Umverteilung des Blutvolumens in den Oberkörper mit vermehrter Ausscheidung
- Blutvolumenerhöhung im Kopf → führt z. B. zu Sehstörungen
- Fehlende Gleichgewichtsreize → Verkümmerung des Gleichgewichtsorgans
Gegenmaßnahmen
- Körperliches Training z. B. auf der ISS
- z. B. Laufband, Fahrradergometer
Langzeit-Herausforderung des 21. Jahrhunderts: Der Flug zum Mars
Krankheiten während eines Raumfluges
- Sowohl normale Hausapotheke als auch verschreibungspflichtige Medikamente an Bord (werden dann von einem Arzt, z.B. Volker Damann (ESA) verordnet).
Astronauten sind in der Regel auf Rettungssanitäterniveau ausgebildet (z.B. Wunden nähen, Zähne ziehen und natürlich auch Wiederbelebung). - Bei ernster Erkrankung Rückkehr zur Erde (laut ESA muss man jederzeit innerhalb 24 Stunden in einem Krankenhaus sein können).
- Es wird diskutiert, ob zu einem Marsflug ärztliches Personal mitfliegen soll. Allerdings müsste dann auch das entsprechende ärztliche Equipment dabei sein (z.B. Ultraschallgerät usw.), sonst wird man im Ernstfall nicht viel ausrichten können.
Marsflugdauer
- Dauer für den Hinflug ca. 260 Tage
- Aufenthalt auf dem Mars ca. 500 Tage, bis ein erneuter Hohmann-Transfer zurück möglich ist
- Dauer für den Rückflug nochmals ca. 260 Tage
- Evtl. kürzerer Aufenthalt auf dem Mars, wenn auf den Hohmann-Transfer verzichtet wird
- Insgesamt rund 1000 Tage bei komplettem Hohmann-Transfer ohne Backup-Möglichkeit
- Mögliche hohe Strahlungsbelastung durch die lange Flugdauer berücksichtigen
Psychologie bei einem Marsflug
- Konflikte innerhalb der Mannschaft
- Einsamkeit (weit weg von der Heimat)
- Langzeitaufenthalte wurden bereits auf der ISS und auch auf der Erde in sogenannten Habitaten durchgeführt
- Trotzdem nicht das Gleiche, weil von der ISS im Ernstfall relativ schnell zur Erde zurückgekehrt werden kann
- Der Aufenthalt in einem Habitat auf der Erde kann im Notfall ebenfalls schnell beendet werden
- Gerade nach ca. vier Monaten treten häufig Depressionen auf, die Anfangsaufregung ist vorbei, aber das Ziel ist noch weit entfernt
