Bemannte Raumfahrt und Gesundheit

Hirnforschung an 11 Kosmonauten

Forscher aus Australien, Belgien, Deutschland und Russland untersuchten die Gehirnstruktur von 11 russischen Kosmonauten, die durchschnittlich 171 aufeinanderfolgende Tage auf der ISS verbrachten.                          Quelle: Science Advances
Die Wissenschaftler haben dazu jeweils dreimal ein Diffusions-MRT des Gehirns durchgeführt, mit dem die die Verteilung der weißen und grauen Hirnmasse sowie des Hirnwassers (CSF) aufgezeichnet wurden.
Zuerst vor dem Flug in den Weltraum und einmal unmittelbar nach der Rückkehr zur Erde und dann noch das zweite Mal nach einer längeren Zeit auf der Erde.

Diffusions-MRT - Verfahren, mit dem die Diffusionsbewegungeh von Wassermolekülen in Körpergewebe
                        gemessen und räumlich aufgelöst darstellt werden kann.  (s. Hier "DW-MRI ")

So ist man neben dem Knochenabbau, dem Muskelschwund. der Blutkreislauf-Untersuchung einem weiteren Effekt
der Schwerelosigkeit im Weltraum auf der Spur.


CSF  (cerebrospinal fluid, Hirnwasser) - Level Vergleiche
A  Vergleich von   nach der Rückkehr zur Erde        zu      vor dem Flug
B  Vergleich von  einiger Zeit auf der Erde              zu      nach der Rückkehr         Grafik: Science Advances

Den Experten zufolge passt sich das Nervensystem auf diese Weise der Schwerelosigkeit an und erhöht die Belastung der Bereiche des Gehirns, die unter anderem für die Steuerung von Bewegungen verantwortlich sind. Es wurde auch festgestellt, dass sich der Zustand der Kosmonauten nach sieben Monaten Aufenthalt auf der Erde wieder normalisiert.

Gruß, bleibt gesund und locker, aber auch wieder verstärkt diszipliniert, HausD

Im Zusammenhang mit der absehbaren Wiederaufnahme bemannter Mondlandungen wird dem Problem des Mondstaubs wieder vermehrt Aufmerksamkeit gewidmet:
die Erfahrungen während der Apollo-Missionen zeigten ja, dass auf den Raumanzügen in die Lander eingeschleppter Staub durchaus toxische Wirkungen zeigte, zusätzlich zu den abrasiven Wirkungen auf Oberflächen. Astronauten berichteten vom charakteristischen "Apollo-Aroma" als Geschmacksempfindung bei inhaliertem Staub.

https://spacenews.com/dealing-with-dust-a-back-to-the-moon-dilemma/

"Mud rooms are gonna be a feature of off-planet life." 

In den Kommentaren gibt es den brachialen Vorschlag, die Oberfläche rund um die Landestellen großflächig zu versiegeln, um solche Probleme zu minimieren: " Pave the moon, or at least very large sections of it"
Erinnert an Joni Mitchell/Big Yellow Taxi: "Pave paradise - put up a parking lot !"

Da bin ich dann doch eher für großflächig aufgestellte Drahtnetze. Die dürften zusammen mit den Standstäben und dem Oberflächen Netz (->Faraday ) auch nicht mehr wiegen als diverse Kanister mit Versiegelungsmaterial. 

Nach einer neuen Studie entwickeln Astronauten in länger dauernder Schwerelosigkeit nicht nur zahlreiche körperliche, sondern auch verschiedene emotionale, sensorische und kognitive Probleme.

 https://space.com/astronauts-on-mars-missions-cognitive-emotional-problems

Diese Probleme könnten durchaus dazu führen, daß Astronauten auf längeren Raumflügen irgendwann mal nicht mehr in der lage sind die hohen Anforderungen die ein Raumflug an sie stellt in ausreichendem maße zu erfüllen.
Zur Vorbeugung werden spezielle Ausbildungs- und Vorbereitungsprogramme entwickelt werden müssen.

NASA schlägt vor, die zulässige Strahlenbelastung für Astronauten heraufzusetzen.
Bisher gilt eine alters- und geschlechtsabhängige Belastunggrenze (bezogen auf die Lebenszeit) von 180 Millisievert (30jährige Frau) bis 700 Millisievert (60jähriger Mann). Die neue Regel würde lauten: 600 Millisievert unabhängig von Alter und Geschlecht. (NB: bei Roscosmos, ESA und CSA gilt: 1.000 Millisievert unabhängig von Alter und Geschlecht). Auch diese neue Regelung würde bei einem bemenschten Marsflug nicht eingehalten werden können und eine Ausnahmegenehmigung erfordern - was ethische Fragen aufwirft.

https://spacenews.com/report-backs-nasa-proposal-to-change-astronaut-radiation-exposure-limits/

Auch diese neue Regelung würde bei einem bemenschten Marsflug nicht eingehalten werden können und eine Ausnahmegenehmigung erfordern - was ethische Fragen aufwirft.

Hm. Würde es dazu genügen, den potenziellen Astronauten Raumfahrenden die Gefahr klar und deutlich zu kommunizieren und sie eine entsprechende Erklärung "mir ist die unvermeidliche Gesundheitsgefährdung bzw. Lebensgefahr bewusst und ich verzichte auf jegliche entsprechende Ansprüche gegenüber der Raumfahrtorganisation" rechtsverbindlich unterschreiben zu lassen?

Ich wette, dass selbst dann noch genug sich melden würden, allein für die Ehre, die ersten gewesen zu sein.

Oder müssten die NASA (usw.) sagen "Wir müssen die Astronauten Raumfahrenden angesichts der großen Versuchung vor sich selbst schützen, sprechen ihnen also das Urteilsvermögen ab und daher gibt es halt keine Ausnahmegenehmigung"?

Diese Werte für die zulässige Strahlenbelastung beziehen sich auf Modellrechnungen, die ein Risiko von 3 % für einen tödlichen Ausgang (bei einem 95%-Vertrauensbereich, also 2 sigma) annehmen; dies ist um einen Faktor 10 höher als üblicherweise für Arbeiten in gefährlichen Berufen als akzeptabel gilt. Es mag ja Leute geben, die so was in Kauf nehmen würden, wenn sie damit zu den "Pionieren" gezählt würden - aber ob das auch noch nach den ersten tausend Passagieren gilt, bleibt abzuwarten ..

Noch ein Artikel zur neuen Regelung.

https://space.com/nasa-changing-astronaut-radiation-exposure-limit

Daraus einige Vergleichszahlen:
Strahlenbelastung durch einfache Thorax-Röntgenaufnahme : 0,1 Millisievert
Durchschnittliche jährliche natürliche Hintergrund-Strahlenbelastung : 3 Millisievert
Strahlenbelastung während 6-monatigem Aufenthalt auf ISS : 50 - 120 Millisievert
Strahlenbelastung der Arbeiter nahe ground zero nach Chernobyl 1986 : 6.000 Millisievert

Die neue Obergrenze von 600 Millisievert bezieht sich auf die Gesamtdosis die ein amerikanischer Astronaut in seinem Astronautenberufsleben maximal aufnehmen darf.

Die neue Regelung ist nicht unumstritten und es gibt Stimmen die weitere und genauere Untersuchungen fordern um bessere Regelungen für Langzeitmissionen auf dem Mond und zum Mars aufstellen zu können. Gerade auch weil die betreffende Strahlung nicht nur die Krebshäufigkeit erhöht, sondern auch zahlreiche Körperorgane (Herz, Sinnesorgane, Nervensystem u.a.) direkt schädigt.

Es werden z.Zt. mehrere Schutz-Maßnahmen getestet. So z.B. die AstroVest von Lockheed Martin und StemRad
https://stemrad.com/astrorad-4 und youtube unter "stemrad astrorad vest"
Diese AstroVest soll wohl auch auf Artemis 1 mitfliegen und auf der ISS getestet werden.

Das mit der Strahlenbelastung ist übrigens gar nicht so einfach.
Es gibt mehrere Untersuchungen, die vermuten lassen, daß eine moderate natürliche Dauerstrahlenbelastung sogar lebensverlängend wirken könnte. (sogenannte "Blauen Zonen" wie z.B. Okinawa, Ikaria). Man muß da aber wohl unter weicher und harter Strahlung unterscheiden.

... Faktor 10 höher als üblicherweise für Arbeiten in gefährlichen Berufen als akzeptabel gilt. Es mag ja Leute geben, die so was in Kauf nehmen würden, wenn sie damit zu den "Pionieren" gezählt würden - aber ob das auch noch nach den ersten tausend Passagieren gilt, bleibt abzuwarten ..

Ah okay... ich hab mich da tatsächlich auf "Pioniere" bezogen, also die ersten, die dadurch eine Chance haben, "Eingang in die Geschichte" zu erhalten. Danach, also schon weit vor dem 1000., oder auch schon vor dem 100. Passagier werden die Leute sicher höhere Ansprüche haben, das glaube ich auch.

"Können Astronauten unbeschadet zum Mars fliegen?

Umfassende Simulationen von Forschenden um Yuri Shprits vom GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) und der Universität Potsdam sowie Mikhail Dobynde vom Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech) in Moskau zeigen, unter welchen Bedingungen eine Mission zum Mars machbar ist: Die gefährliche Weltraumstrahlung kann ausreichend gut abgeschirmt werden. Dafür darf der Schutzschild des Raumschiffs eine bestimmte Dicke nicht unter- und nicht überschreiten. Die Reise sollte zum Maximum des Sonnenzyklus gestartet werden und nicht länger als 4 Jahre dauern. Eine Pressemitteilung des Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ."



Illustration der numerischen Simulationen: 10 Protonen mit einer sehr hohen Energie von 1000 MeV (li) und 100 einfallende Protonen mit einer vergleichsweise geringen Energie von 100 MeV (re) treffen auf ein 10 g/cm2 Aluminium Schutzschild und einen Astronaut*innen-Dummy. Aufgrund von Streuprozessen im Schutzschild können die wenigen hochenergetischen Partikel im Inneren des Raumschiffs eine wesentlich größere Menge gefährlicher Teilchen erzeugen als sehr viele Primär-Partikel mit geringerer Energie, gegen die der Schutz besser wirkt.
Primär-Protonen in Blau. Streuprozesse in Grün. Entstehende Sekundär-Teilchen: Neutronen in Rot, Gamma-Strahlung in Gelb, Elektronen in Cyan. (Illustration: Mikhail Dobynde)

Weiter in der Pressemitteilung des GFZ:
https://www.raumfahrer.net/koennen-astronauten-unbeschadet-zum-mars-fliegen/

Viele Grüße
Rücksturz

4 Jahre für die Flugzeit ist aber auch... eher lang.

Und die Berechnungen scheinen nur Raumschiffe mit einem Außenschild, also zusätzliche Wände zum Auffangen der Sekundärstrahlung, zu berücksichtigen, oder?

https://theconversation.com/love-and-rockets-we-need-to-figure-out-how-to-have-sex-in-space-for-human-survial-and-well-being-167515

Die Autoren rufen die NASA und die raumfahrtbetreibenden Firmen dazu auf endlich das Thema "Sex im All" näher und intensiver zu erforschen.
Liebe, auch und gerade in der intimen/körperlichen form ist demnach eine wesentliche Voraussetzung für körperliches und seelisches Wohlbefinden und jetzt wo die Raumfahrer zunehmend auch längere zeit im All verbringen, darf dies nicht länger vernachlässigt werden.

Weiterhin gilt: Bitte nicht nur einen puren Link posten sondern auch etwas Einblick geben, was man hinter dem Link findet.
Insbesondere gilt das für nicht-deutsche Artikel. Hier sollten kurze Zusammenfassungen des Inhalts des Links obligatorisch sein.
Danke.

Klar!
Warst einfach zu schnell für mich!
War noch am schreiben, wollte nur erst testen, ob der link so stimmt, bevor ich was dazu schreibe!

,
Danke für den Link und die Erklärung!

Dann sehen wir die Ansage einfach als eine allgemeine Erinnerung an alle.

Noch einige Informationen dazu was bisher möglicherweise bereits so gelaufen sein könnte und was u.a. Matthias Maurer dazu zu sagen hat.
Bekannt ist, daß die Libido zumindest anfänglich vorübergehend wegen Hormon(Östrogen)mangel absinkt, eine Erektion in der Schwerelosigkeit aber wohl durchaus zustande kommt.

https://dw.com/en/lets-talk-about-sex-in-space/a-59202194

Angeblich ist 1982 Svetlana Savitskaya extra für 8 Tage die Soyuz T-7 Mission zum "testen" auf die Soyuz-Raumstation geflogen, auf der bereits 2 Kosmonauten warteten.
Bei den Amerikanern verbrachte1992 ein Astronauten-Ehepaar seine 'Flitterwochen' auf einem Endeavor-Shuttleflug.
Es gelangte allerdings bis jetzt nichts definitives an die Öffentlichkeit.

... Bekannt ist, daß die Libido zumindest anfänglich vorübergehend wegen Hormon(Östrogen)mangel absinkt, ...

Den Effekt gibt es auch auf der Erde bei zu hohem Arbeitspensum und Termindruck (Stress), nur wird er eben nicht in der Allgemeinheit kommuniziert...

Gruß, HausD

https://spiegel.de/wissenschaft/weltall/raumfahrt-langzeitaufenthalte-im-all-koennen-das-gehirn-schaedigen-a-7d29654f-a4c0-41b6-afb0-7acccb7587ba

Je länger der Aufenthalt in der Schwerelosigkeit dauert, desto stärker 'altert' das Gehirn. Die Veränderungen sind generell (betreffen das gesamte Gehirn) und wohl dauerhaft. Dieser überproportionale Abbau speziell der langen Nervenfasern, wird wohl durch einen verringerten venösen Blutabfluß verursacht.

Bei uns im Portal auch ohne Werbung  :

"LMU: Hirnverletzung bei Kosmonauten nach Allaufenthalt

Nach Rückkehr von einer Langzeit-Mission gibt es im Blut Hinweise für eine Gehirnverletzung, zeigen LMU-Mediziner gemeinsam mit einem internationalen Team. Eine Pressemitteilung der Ludwig-Maximilians-Universität München."



Rückkehr einer russischen Raumkapsel im Jahr 2020. Landung in der Steppe Kasachstans nach 196 Tagen in der Schwerelosigkeit. (Bild: Imago / ZUMA Wire / Denis Derevtsov / NASA)

Weiter in der Pressemitteilung der LMU:
https://www.raumfahrer.net/lmu-hirnverletzung-bei-kosmonauten-nach-allaufenthalt/

Viele Grüße
Rücksturz

Paßt wohl noch am besten hier rein.
Die NASA/CSA hat 18 amerikanische und 10 nichtamerikanische Firmen für Vorschläge zukünftiger Astronautenernährung ausgezeichnet. (Die amerik. mit je $25.000)
Auch eine deutsche war dabei. ("Electric Cow")

https://space.com/nasa-deep-space-food-challenge-winners

Falls finanziert, gibt es noch weitere Wettbewerbe.

Die Gewinner obiger Aktion wurden jetzt öffentlich vorgestellt:

https://space.com/nasa-deep-space-food-challenge_winners

Auf einem Weltraumflug-Symposium der NASA im November wurden auch über Gesundheitsprobleme der Astronauten gesprochen.
5 spezielle Risikoarten wurden thematisiert.
Strahlung, verminderte Schwerkraft, Isolation, räumliche Beschränkung, zunehmende Entfernung von der Erde mit den einhergehenden Problemen bei Ernährung, Kommunikation u.a.
All dies hat negative Folgen, sowohl auf den Körper wie auf den Geist.
Zur Erforschung und möglichen Vermeidung dieser Probleme wird z.zt. sowohl auf der Erde, wie im erdnahen Weltraum (ISS) laufend geforscht und getestet. Dies ermöglicht uns dann zu Mond und Mars zu fliegen.
Die NASA hat bisher einen Katalog von über 800 Gesundheitsstandards aufgelistet, darunter z.B. wieviel Raum ein Astronaut in einem Raumschiff/-station haben muß, wieviel Muskel-/Knochenmasse er maximal verlieren darf bis hin zu Gesundheitsanforderungen vor dem Beginn eines Fluges in den Weltraum.
Erwähnenswert ist noch, daß nicht nur eine Weltraummission negative Auswirkungen auf die Gesundheit des Menschen haben kann, sonder daß auch ein Astronaut mit Gesunheitsproblemen die gesamte Mission gefähden könnte.

https://space.com/nasa-scientists-health-risks-spaceflight-space-exploration

Dies ermöglicht uns dann zu Mond und Mars zu fliegen.

Das wir zumindest zum Mond fliegen können (und die Astronauten dabei nicht nur überleben sondern das ganze relativ gesund überstehen) wurde allerdings schon vor zwei Generationen gezeigt...

#Sensei
Du bist also auch einer von denen, die immer noch glauben, daß da tatsächlich Menschen vor über 50 Jahren heil auf dem Mond gelandet sind!
Da gab es doch noch gar kein Orion-Raumschiff und keinen Starship-Lander!  Wie hätten sie das denn machen sollen?
Nicht mal die Russen haben das bisher geschafft, und die hatten doch damals so einen großen Vorsprung!
Und Luft gibt es da auch nicht auf dem Mond! Deshalb trainieren sie ja gerade auf der ISS das Luftanhalten, bei über 6 Stunden sind sie schon bei diesen EVAs! Wobei ich allerdings nicht verstehen kann wie die das schaffen, müßen genmanipuliert sein!   

Aber du glaubst ja wohl auch, daß die Erde eine Kugel ist und um die Sonne kreist. Dabei bräuchtest du nur mal zum Himmel schauen, dann könntest du sehen, daß das nicht stimmt.    (Aber Sonnenbrille nicht vergessen  )

    
(Kleiner Scherz zur Morgenstunde)

Die Weltraumanämie.
Eine neue Studie hat aufgedeckt, was hinter dem bekannten Phänomen der „Blutarmut“ bei Astronauten steckt: Bei Aufenthalten in der Schwerelosigkeit übersteigt der Verlust an roten Blutkörperchen das normale Maß bei weitem und wird offenbar nur bis zu einem gewissen Grad kompensiert.
Zum Weiterlesen in deutsch:
https://www.wissenschaft.de/gesundheit-medizin/spaciger-verlust-von-blutkoerperchen/

In englisch:
Hemolysis contributes to anemia during long-duration space flight.
https://www.nature.com/articles/s41591-021-01637-7

Beste Grüße Gertrud