**ISS** <Forschung & Forschungseinrichtungen>

Moin,

alpha hatte am 2.12.07 geschrieben:

Hab einen Artikel zum Alpha Magnetic Spectrometer Detector (mehr dazu hier im Thread) und dessen Wahrscheinlichkeit wirklich auf die ISS zu kommen gefunden. "The device NASA is leaving behind." Naja, mal hoffen, dass man die ganze Sache in Wirklichkeit doch nicht so schwarz sehen muss.

Was wird denn nun aus dem *AMS-02* (Alpha-Magnet-Spektrometer)? Ist da was bekannt?

Jerry

Soweit es aussieht wird AMS-02 gegen Ende des Shuttleprogramms fliegen. George Bush hat die Legislative unterschrieben, welche diesen Flug und anderes praktisch zum Gesetz für die NASA macht.

Wie z.B. hier nachzulesen: http://blogs.orlandosentinel.com/news_space_thewritestuff/2008/10/bush-signs-nasa.html

Na, dass sind bezüglich AMS-02 ja erfreuliche Nachrichten.
War lange am zweifeln, ob die Karlsruher "Kollegen" ihr Baby doch noch ins All bekommen oder nicht.

Dies ist das aktuellste Bild, dass ich gefunden habe. AMS-02 schaut quasi fertig aus.


Weitere Information gibt es auf der Seite der Uni Karlsruhe, leider ist sie jedoch nicht auf dem aktuellsten Stand.

Grüße, Olli

Es gibt neue Erkenntnisse zum Knochenverlust bei Langzeitmissionen
Quelle: http://www.spaceflightnow.com/news/n0901/26isssci/

Bei der Untersuchung der Hüftknochen bei 13 Astronauten der ISS wurde mit intensiveren Methoden festgestellt, dass pro Monat bis zu 5% Knochenstärke verloren gingen, v.a. im Hüftknochen, bei einigen Astronauten gingen bis zu 30% im gesamten Zeitraum verloren. Bei der Untersuchung wurde erstmals nicht die Mineraliendichte untersucht, wie bisher, sondern die Knochenstärke selbst. Frühere Untersuchungen der Mineraliendichte hatten nur auf bis zu 1,8% Verlust schließen lassen.

5% Knochenstärke pro Monat.

Wow, scheint mir gar nicht wenig.
Wenn die Reisezeit z.B. zum Mars (irgendwann mal) bedenkt. Der Aufenthalt dort (obwohls da ne Schwerkraft gibt) und die evtl. Rückreisezeit.

Da kommt man dann ja mit schwabeliger Hüfte wieder an.

Denk da muss man sich noch was einfallen lassen, wenn man diese Schritte irgendwann mal gehen will.

Derartige Erkenntnisse sind nicht wirklich neu. Im Prinzip sind Knochen- und Muskelschwund bereits von der Mir her gut erforscht. Natürlich sind die Messungen heute etwas genauer.

GG

"Etwas genauer" ist gut. Wenn die angegebenen Zahlen stimmen, hat man sich bisher immerhin um den Faktor 3 vertan.

Bis zu 5% (NEU) und im Durchschnitt 2% (BISHER) pro Monat können durchaus das gleiche sein. Wäre der Knochenabbau tatsächlich 5% pro Monat, dann müsste Poljakow nach 14 Monaten fast ohne Knochen zurückgekehrt sein.  :-?

GG

Ola...

gibt es denn auch eine Aussage dazu, inwiefern oder wie schnell sich das regeneriert? Oder ist das etwa ein dauerhafter Zustand? In dem Link lese ich dazu nicht wirklich etwas... Überspitzt würde das ja sonst fast bedeuten, das bei einem bis heute nicht statt gefundenem extremen Langzeitaufenthalt in Schwerelosigkeit eine "normale Landung" fast unmöglich wird, wenn die Tendenz der Astronauten dann Richtung "Glasknochenkrankheit" geht.

Gruss Mac

Die neue Arbeit habe ich noch nicht gelesen. Ich weiß aber, dass vor ein paar Jahren eine Auswertung ergab, dass nach der Rückkehr der Muskelaufbau recht schnell geht, der Knochen aber erst nach etwa einem Jahr wieder dieselbe Masse hat. Der Knochen baut sich aber anders auf. Anschließend hat man zwar dieselbe Knochenmasse, aber die Form ist anders.

GG

Der Artikel sagt nichts zu "Verlust an Knochen", sondern spricht vom Verlust von Festigkeit (sorry für meine Überschrift da oben). Früher hat man wohl die Mineraliendichte betrachtet. Man kann das eine dann nicht einfach und direkt mit dem Anderen vergleichen. Die vergleichenden Aussagen sind also mit Vorsicht zu genießen. Für einen potentiellen Schaden reicht es schon aus, wenn nur ein paar Stellen im Knochen Festigkeit verlieren, v.a. wenn sie hoch belastet sind. Der Gesamtknochen kann dann immer noch "normal" aussehen.

Bevor Arnold und Swanson gestern zu ihrer EVA aufbrachen, führten sie noch schnell ein Experiment durch, das der Verhinderung von biologischer Verunreinigung auf fremden Planeten durch den Austieg von Astronauten auf selbigen dienen soll. Natürlich denkt man dabei vor allem an den Mars, auf dem eines Tages (wahrscheinlich) Menschen in Raumanzügen Untersuchungen durchführen werden. Damit diese den Mars nicht mit Bakterien oder Pilzen aus ihrer Station/Raumschiff verunreinigen ist es wichtig, dass die Raumanzüge völlig kontaminationsfrei sind.

Genau dieses wollte man nun schonmal bei Arnolds und Swansons Ausstieg simulieren. Zum Einsatz kam dabei das so genannte LOCAD-PDS, was für Lab-On-A-Chip Application Development Portable Test System steht. Eine Übersetzung ins Deutsche fällt mir dabei schwer...

Bevor Arnold und Swanson also die Station verließen, machte Sandy Swanson mit einem "high tech"-Wattestäbchen (Q-tip) noch schnell einen Abstrich von den Handschuhen und Unterarmen der Raumanzüge der beiden. LOCAD-PDS ermöglicht es innerhalb von 15 Minuten einen solchen Abstrich nach möglichen Spuren von Bakterien oder Pilzen zu untersuchen. Die Prozedur wurde wiederholt, nachdem die beiden wieder an Bord der Station waren, um zu schauen, wie kontaminiert das S6-Truss selbst ist.


NASA

Mehr dazu: http://science.nasa.gov/headlines/y2009/20mar_locadexploration.htm

Zum Einsatz kam dabei das so genannte LOCAD-PDS, was für Lab-On-A-Chip Application Development Portable Test System steht. Eine Übersetzung ins Deutsche fällt mir dabei schwer ...

Einchiplabor - in Entwicklung befindliches, transportables Testsystem

Man könnte auch Prototyp sagen. 

GG

So gaz verstehe ich aber nicht wie die Raumanzüge überhaupt sterilisiert werden sollen. Da braucht ja nur mal jemand versehentlich mit einer kontaminierten Fläche dran kommen und schon muß der ganze Anzug wieder "gesäubert" werden.

Oder denke ich jetzt zu dramatisch ?

Gruß

Ralf

So gaz verstehe ich aber nicht wie die Raumanzüge überhaupt sterilisiert werden sollen. Da braucht ja nur mal jemand versehentlich mit einer kontaminierten Fläche dran kommen und schon muß der ganze Anzug wieder "gesäubert" werden.

Bei diesem Experiment geht es zunächst nur darum, zu zeigen, dass man schnell und transportabel biologische Verunreinigungen nachweisen kann, also ohne Proben zu nehmen, welche dann in ein Speziallabor auf der Erde geschickt werden und man Tage bis Wochen auf die Ergebnisse warten müsste.

Auf dem Mond und insbesondere auf dem Mars stünde so ein Labor schlichtweg nicht zur Verfügung!

Dabei geht es nicht nur um die Raumanzüge, sondern auch um die allgemeine Belastung mit Schimmelpilzen u.ä. in der Station bzw. in einem zukünftigen Marsraumschiff. Man denkt also auch an die Gesundheit der Astronauten, bei solchen Unterfangen.

Wie genau später einmal Raumanzüge vor einem Ausstieg auf den Mond oder Mars sterilisiert werden, ist heute wohl noch unklar.

hallo ich bin hier neu in diesem forum und kenn mich im gebiet der bemannten raumfahrt noch nicht so gut aus. aber ich habe einige fragen die mich sehr interessieren.welche funktion hat überhaupt die ISS? sind die versuche die auf der ISS passieren, für uns überhaupt sinnvoll? mfg

sind die versuche die auf der ISS passieren, für uns überhaupt sinnvoll?

Hallo Pilar,

willkommen im Forum!   

Ob die Forschungsarbeiten auf der ISS "für uns sinnvoll" sind, hängt natürlich wesentlich davon ab, wer "uns" ist und was du dir unter "sinnvoll" vorstellst. 

Für wen ist denn Wissenschaft überhaupt sinnvoll? Sicher keine ganz leicht zu beantwortende Frage... vor allem wenn es um Grundlagenforschung geht.

Aber ohne jetzt zu weit vom Thema abzuweichen, kann man doch einiges zu den Forschungsarbeiten und Experimenten auf der ISS sagen - vieles davon ist Grundlagenforschung, Anwendungsorientierte Experimente gibt es aber genauso.

Die ISS als Labor hat einige herausragende Eigenschaften, die so in keiner anderen Forschungseinrichtung gegeben sind. Dazu gehört auf jeden Fall die Mikrogravitations-Umgebung (landläufig: "Schwerelosigkeit"). Das können wir auf der Erde schlichtweg nicht reproduzieren.

Interessant ist diese besondere Umgebung für eine ganze Reihe von Forschungsdisziplinen:

• Materialwissenschaft (wie bilden sich z.B. Kristalle oder Legierungen, wenn keine Schwerkraft wirkt?)
• Chemie (wie laufen chemische Reaktionen ohne Schwerkraft ab, was kann man daraus lernen?)
• Pharmakologie (lassen sich ohne Schwerkraft andere Medikamente herstellen?)
• Fluid-, Gas- und Plasmaforschung

Daneben gibt es noch eine ganze Reihe an Forschungsfragen, die direkt mit dem Weltraum und der Erde zu tun haben. Auch auf der ISS gibt es und soll es Instrumente zur Erdbeobachtung und astronomische sowie astrophysikalische Instrumente geben. Bei vielen von diesen Stellt sich natürlich die Frage, ob der Mehrwert nicht höher wäre, wenn man die geforderten Aufgaben mit unbemannten Sonden angehen würde. Das ist zumeist ohne weiteres möglich.

Ein weiterer und ganz wichtiger Forschungsschwerpunkt betrifft die bemannte Raumfahrt an sich. Die Sinnfrage hängt in diesem Fall offensichtlich entscheidend von der Frage ab, ob man bemannte Raumfahrt grundsätzlich befürwortet. Wenn man dies tut, so wie wohl die meisten hier im Forum, stellt die ISS in dieser Hinsicht wirklich Einzigartiges und Unverzichtbares dar. Sehr viele Experimente betreffen medizinische Fragestellungen: Wie lebt der Mensch oder wie kann der Mensch im Weltraum leben? Was hat das für Auswirkungen auf den menschlichen Organismus? Welche Technologien brauche ich, um Menschen dauerhaft im Weltraum leben zu lassen?

Wenn Menschen irgendwann zu anderen Planeten reisen wollen, werden auch noch andere Fragen wichtig:, z.B. wie Pflanzen in der Schwerelosigkeit wachsen. Schließlich wäre es einfacher wenn Planetenreisende auf ihrem langen Weg ihr eigenes Essen zum Teil selbst anbauen könnten!

Zur Erforschung dieser Fragen, eignet sich die ISS also ganz hervorragend und macht besonders viel Sinn! `

Auf der ISS hat man jetzt rausgefunden, das Salmonellen im Weltraum noch unfreundlicher sind als auf der Erde. Offenbar spielen die Bedingung unter denen sie sich entwickeln eine Rolle für ihre Gefährlichkeit.

Man hofft jetzt diese neuen Erkenntnisse auf die Erde übertragen zu können um bessere Behandlungsmöglichkeiten für Salmonellenvergiftungen zu entwickeln.

Mehr dazu steht hier:
http://www.space.com/scienceastronomy/090324-st-salmonella-space.html

Es ist so, dass viele oder alle Bakterien in der Schwerelosigkeit (in der Mikro-G-Umgebung) besonders virulent sind, d.h. besonders ansteckend bzw. bösartig.

Diese Eigenschaft will man sich nun im Rahmen des NLP-Vaccine-3 Experiments zu nutze machen und vier besondere Bakterienarten mit dem Ziel untersuchen, bessere Angriffspunkte für neue Medikamente zu entwickeln.

Bei den Bakterienarten handelt es sich um:

• MRSA - eine spezielle penicillinresitstende Staphylokokken-Art
• Listeria monocytogenesis - ein Krankheitserreger, der sich in Nahrungsmitteln entwickelt und zu Bluterkrankungen führen kann
• Enterococcus faecalis - Kommt im Darmtrakt von Menschen und vielen Tieren vor und kann in seiner bösartigen Form u.a. Blasen-, Prostata-, und Nebenhodeninfektionen auslösen
• Candida albicans - Ein Hefepilz der schwere Infektionen der Haut und der Schleimhäute hervorrufen kann

Hoffentlich brechen die Bakterien nicht aus! 

Mehr darüber gibt es hier: http://www.nasa.gov/mission_pages/station/science/experiments/NLP-Vaccine-3.html

Warum sind da oben besonders virulent? Oder ist das Immunsystem eines Organismus da oben schwächer (da es unter Stress steht)?

Warum sind da oben besonders virulent? Oder ist das Immunsystem eines Organismus da oben schwächer (da es unter Stress steht)?

Bei der Virulenz geht es um tatsächlich Eigenschaften der Bakterien, unabhängig vom einzelnen Immunsystem.

Im Falle der erhöhten Virulenz bei Salmonellen (Tobis Link oben), hat man nun verstanden warum und wie genau: Die Virulenz erhöht sich, weil die Bakterien in einer Mikrogravitationsumgebung einen "molekularen Schalter" umlegen, der sie genetischen Veränderungen und Variationen in der Proteinproduktion führt. Dadurch wird das Toxin, welches die Bakterien produzieren letztlich stärker. Um den gleichen Effekt auf den kranken Körper zu erzielen, braucht es also weniger Bakterien. Höhere Effizienz der Bakterien = höhere Virulenz.

Der molekulare Schalter widerum wird umgelegt, weil die Baktierien in der Schwerelosigkeit "denken", sie befänden sich in einer "fluid shear" Umgebung. "Fluid shear" meint, dass die Zellmembranen von einer Flüssigkeit umflossen werden, wie z.B. im menschlichen Bauch. Diesen Effekt können die Bakterien wahrnehmen und reagieren darauf mit einer veränderten Proteinproduktion. Sie verhalten sich also in der Schwerelosigkeit ungefähr so, als würden sie bereits im Bauch ihres Opfers angekommen sein, obwohl sie noch beispielsweise in Nahrungsmitteln vor sich hin leben.

Ich denke mal, dass andere Bakterien auch auf irgendeine Weise auf die Schwerelosigkeit reagieren und ggf. "effizienter" werden. Manche Bakterienarten wachsen wohl schneller und werden größer. Wahrscheinlich gibt es viele verschiedene Arten der Reaktion auf die ungewöhnliche Umgebung.

Daniel, Deine zweite Vermutung trifft aber auch zu, das Immunsystem wirkt schwächer. In den letzten Jahrzehnten hat man auch dies gründlich untersucht, beispielsweise am Epstein-Barr-Virus. Dieses Virus ist in den meisten Menschen resident, wird aber von einem intakten Immunsystem in Schach gehalten, wird sozusagen deaktiviert. In der Schwerelosigkeit hingegen reaktiviert er sich. Da sind aber ganz andere Mechanismen am Werke, da es sich eben nicht um ein Bakterium handelt. Genaueres habe ich dazu aber noch nicht gefunden.

GG

Nachdem der Astronauten-Dummy Matroshka zur Erde zurückgekehrt ist, wurde nun an Hand der gewonnen Daten die Genauigkeit der existierenden Modelle zur Strahlung im Weltraum überprüft.

Die Ergebnisse des Experiments stimmen demnach mit einer Genauigkeit von 10% mit den Modellen überein. Nachdem man dies nun weiß, stellt sich die Frage, was das für bemannte Langzeitmissionen zum Mond oder Mars bedeutet: Sechsmonatige Missionen zum Mond würde man eventuell mit einer Kombination aus fortschrittlichem Strahlenschutz und Medikamenten noch hinbekommen.

Bei 18-monatigen Marsmissionen sieht es dagegen schon ganz anders aus. Francis Cucinotta vom Johnson Space Center meint dazu: "Right now there's no design solution to stay within safety limits for such a Mars mission. - Im Moment gibt es kein Design, das es ermöglichen würde innerhalb des Sicherheitsbereichs für solch eine Marsmission zu bleiben."

D.h. also, um tatsächlich irgendwann zum Mars zu fliegen, brauchen wir nicht nur eine tolle Rakete, sondern auch ein Raumschiff, das wesentlich besser und masseneffizienter vor kosmischer Strahlung schützt.

Auf einer 18-monatigen Reise ist zudem mit einigen größeren Sonneneruptionen zu rechnen, die die Strahlendosis noch einmal gewaltig in die Höhe schießen lassen können.

Hier noch ein Bild von John Phillips und Matroshka. Bild: NASA

Sagen die gewonnenen Daten nicht nur etwas über den erdnahen Raum aus? Oder kann man die gewonnenen Erkenntnisse auch auf Daten anwenden, die man von Raumsonden außerhalb des LEOs  erhalten hat?

Hallo Crest,

ja, im Prinzip schon. Durch die Daten wurden die Strahlungsmodelle für den erdnahen Raum bestätigt. Dies lässt darauf schließen, dass die Modelle für den interplanetaren Raum wahrscheinlich auch nicht völlig daneben liegen, da es sich im Grunde um die gleichen Modelle handelt.

Gruß,
Timo