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Gesundheitliche Auswirkungen

Zwillingsstudie zeigt Folgen von Langzeitmissionen im Weltraum

Eine Studie der NASA mit zwei genetisch identischen eineiigen Zwillingen soll zeigen, welche Folgen Langzeitmissionen im Weltall auf die Gesundheit der Astronauten haben. Die neuen Daten sollen als Grundlage für eine permanente Basis auf dem Mond und spätere Reisen zum Mars dienen. Die entdeckten Folgen der Schwerelosigkeit und der hohen Strahlenbelastung sind höher als zuvor angenommen, kehren sich aber nach einigen Monaten auf der Erde fast vollständig wieder um.

Washington (U.S.A.). Die gesundheitlichen Folgen von Langzeitaufenthalten im Weltraum sind aktuell weitestgehend unerforscht, was vor allem daran liegt, dass sich bisher nur vier Menschen für mehr als ein Jahr durchgehend im All aufgehalten haben. Derzeit weiß die Wissenschaft zwar bereits, dass Astronauten durch die Strahlung und die dauerhafte Schwerelosigkeit gesundheitlich Probleme wie den Abbau von Muskeln und Knochen, Fieber und Einschränkungen des Herz-Kreislaufsystem sowie Schäden an de DNA erleiden, aussagekräftige Langzeitstudie fehlten aber bisher.

Im Fachmagazin Science wurde nun eine Studie der NASA veröffentlicht, die die Folgen von Langzeitmissionen im Weltall untersucht. Die Probanden der Studie sind die genetisch identischen Zwillinge Scott und Mark Kelly, die beide Astronauten der NASA sind. Scott Kelly verbrachte im Zeitraum 2015/2016 340 Tage durchgehend auf der Internationalen Raumstation (ISS), insgesamt war er sogar 520 Tage im Orbit. Sein Bruder Mark Kelly hielt sich im selben Zeitraum 54 Tage im All auf, die sich auf vier Flüge mit dem Space-Shuttle aufteilen.

Basisstation auf dem Mond

Die Erkenntnisse der Studie soll die Machbarkeit geplanter Langzeitmissionen eruieren. In den kommenden Jahren ist eine permanente Basisstation auf dem Mond geplant, in der Astronauten mehrere Jahre Leben könnten. Außerdem soll später auch eine Reise zum Mars erfolgen, für die derzeit noch das nötige Wissen über die gesundheitlichen Beeinträchtigungen der Astronauten durch den langen Aufenthalt im Weltall fehlt.

Auswirkungen des Weltraumaufenthalts gravierend

Während der insgesamt 25 Monate andauernden Studie gaben die eineiigen Zwillinge Urin-, Blut- und Speichelproben ab. Außerdem wurden auch andere Tests durchgeführt, die unter anderem kognitive Auswirkungen erkennen sollten. Zehn Forscherteams haben die erhobenen Proben und Daten der Testreihen anschließend ausgewertet, um zu erkennen ob physiologische, mikrobiologische, genetische oder epigenetische Veränderungen aufgetreten sind und ob sich diese zwischen den Brüdern aufgrund ihrer abweichenden Aufenthaltsdauer im Weltall unterscheiden.

Die Auswirkungen auf die Gesundheit der Astronauten sind laut den Autoren der Studie stärker als vorher angenommen. Besonders die dauerhafte Strahlenbelastung führt dazu, dass Schäden an der DNA entstehen und Fehlkopien erfolgen. Während seines 340 Tage dauernden Aufenthalts auf der ISS, war Scott Kelly mit einer Strahlendosis von 146 Millisievert der Belastung ausgesetzt, die die natürliche Hintergrundstrahlung der Erde in 50 Jahren verursacht.

Veränderung der Telomere

Außerdem verschlechtere sich bei Scott die Funktion des Herz-Kreislaufsystems, das Immunsystem wurde schwächer und die Leistung des Bewegungsapparats und der Augen verschlechterten sich. Außerdem konnte bei Scott während seines Aufenthalts auf der ISS eine Verlängerung der meisten Telomeren festgestellt werden, die normalerweise bei einer Verjüngung erfolgen. Erwartet wurde hier eigentlich eine Verkürzung beziehungsweise Alterung. Nachdem Scott auf die Erde zurückkehrte, verkürzten sich die im Weltraum verlängerten Telomeren wieder auf ihre Normallänge. Die im Weltraum geschrumpften Telomeren behielten auf der Erde ihre Länge hingegen.

Angleichung der Gesundheitszustände

Eine Veränderung der geistigen Leistung konnte trotz der hohen Länge des ISS-Aufenthalts bei Scott nicht festgestellt werden. Erst nachdem Scott wieder zur Erde zurückkehrte haben die Tests schlechtere Leistungen in den kognitiven Tests gezeigt, nach sechs Monaten auf der Erde konnte Scott dann wieder seine vorherige Normalleistung abrufen. Auch der allgemeine Gesundheitszustand von Scott hat sich inzwischen fast vollständig an seinen Bruder Mark angeglichen.

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