Astronauten opfern viel, um die Geheimnisse des Weltraums zu erforschen, und es ist bekannt, dass die Schwerelosigkeit zu Knochenschwund führt.
Neue Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass Astronauten, die an Raumflügen teilnehmen, die länger als drei Monate dauern, auch nach einem vollen Jahr auf der Erde Anzeichen einer unvollständigen Knochenerholung zeigen können.
“Die nachteilige Wirkung der Raumfahrt auf das Skelettgewebe kann tiefgreifend sein”, heißt es in der Eröffnungszeile der heute in Scientific Reports veröffentlichten Studie.
“Wir haben festgestellt, dass sich die tragenden Knochen bei den meisten Astronauten ein Jahr nach dem Weltraumflug nur teilweise erholt haben”, sagt Leigh Gabel, Assistenzprofessor für Kinesiologie und Hauptautor der Studie, in einer Erklärung.
Die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf die Knochen eines Astronauten können der Studie zufolge „tiefgreifend“ sein. Oben abgebildet ist der Astronaut Tom Marshburn, nachdem er die offiziell geflogenen NASA-Astronautenabzeichen an den ESA-Astronauten Matthias Maurer (European Space Agency) geheftet hat, nachdem die Crew-3 Crew Dragon „Endurance“ erfolgreich an der Internationalen Raumstation angedockt hatte
“Dies deutet darauf hin, dass der dauerhafte Knochenverlust aufgrund von Weltraumflügen ungefähr dem altersbedingten Knochenverlust von einem Jahrzehnt auf der Erde entspricht.”
Die Studie wurde 2017 gestartet und begleitete 17 Astronauten vor und nach einem Raumflug über sieben Jahre, um festzustellen, wie sich Knochen nach längeren Raumflügen erholen oder nicht.
Die Forscher gingen zum Johnson Space Center in Houston, Texas, und scannten die Hand- und Fußgelenke der Astronauten, bevor sie in den Weltraum aufbrachen.
Ein Jahr nach der Rückkehr von einem Langzeit-Raumflug zeigten die meisten Astronauten eine unvollständige Wiederherstellung der Knochendichte, Stärke und Trabekeldicke an der gewichttragenden distalen Tibia.
Forscher fanden heraus, dass die unvollständige Wiederherstellung der Knochendichte und -stärke bei Astronauten, die auf Missionen mit längerer Dauer flogen, ausgeprägter war. Oben abgebildet ist die Internationale Raumstation, wie sie von Besatzungsmitgliedern der Expedition 56 fotografiert wurde
Wenn Astronauten in Schwerelosigkeit schweben, müssen ihre Knochen, die auf der Erde tragen würden, kein Gewicht tragen.
„Es ist unglaublich selten zu verstehen, was mit Astronauten passiert und wie sie sich erholen. Es lässt uns die Prozesse betrachten, die in so kurzer Zeit im Körper ablaufen. Wir müssten jemanden jahrzehntelang auf der Erde verfolgen, um die gleiche Menge an Knochenschwund zu sehen“, erklärt Gabel.
Die unvollständige Wiederherstellung der Knochendichte und -stärke war bei Astronauten ausgeprägter, die auf längeren Missionen geflogen waren, bei denen der Knochenverlust nach dem Weltraumflug signifikant höher war als bei Astronauten auf kürzeren Missionen.
Die Forscher stellten fest, dass Astronauten alle unterschiedlich auf die physischen Auswirkungen der Raumfahrt reagieren.
Alle Astronauten erholen sich unterschiedlich von den Auswirkungen der Schwerelosigkeit. Oben abgebildet ist der Einsatz wissenschaftlicher Experimente des Astronauten Edwin Aldrin Jr., fotografiert von Astronaut Neil Armstrong während der Mondmission Apollo 11.
“Wir haben Astronauten gesehen, die aufgrund von Schwäche und Gleichgewichtsstörungen nach der Rückkehr aus dem Weltraum Probleme beim Gehen hatten, und andere, die fröhlich mit ihrem Fahrrad auf dem Campus des Johnson Space Center unterwegs waren, um uns zu einem Studienbesuch zu treffen”, sagt Dr. Steven Body, Direktor vom McCaig Institute for Bone and Joint Health und Professor an der Cumming School of Medicine, der die Studie begonnen hat.
Da die Raumfahrt in eine neue Ära eintritt, in der Langzeitmissionen häufiger werden könnten, plant die Studie, die Auswirkungen noch längerer Reisen in ihrer nächsten Iteration zu untersuchen.’
Astronaut Robert Thirsk weiß, wie bizarr die Rückkehr zur Erde sein kann: „So wie sich der Körper zu Beginn einer Mission an den Weltraumflug anpassen muss, muss er sich auch am Ende wieder an das Schwerefeld der Erde anpassen“, sagt Thirsk, der ehemalige Kanzler der UCalgary .
WANN HAT DIE NASA ZULETZT BESATZTE MISSIONEN AUS DEN USA GESTARTET?
Shuttle Columbia wird beim Start vom Kennedy Space Center im Jahr 2003 gezeigt
Die NASA startete am 12. April 1981 ihre erste Raumfähre, Space Shuttle Columbia (STS-1), vom Kennedy Space Center.
In den folgenden drei Jahrzehnten entsandte die Weltraumbehörde insgesamt 135 Missionen von US-amerikanischem Boden aus.
Kolumbien war nur der Anfang; Die NASA trat in ihre Fußstapfen und startete Challenger, Discovery, Atlantis und Endeavour, um Menschen in den Orbit zu befördern.
Diese Starts ermöglichten auch den Bau der Internationalen Raumstation – der größten Struktur im Weltraum, die jetzt eine rotierende Crew von Astronauten aus der ganzen Welt beherbergt, die wichtige Experimente durchführt, die unser Wissen über den Kosmos weiter erweitern.
Die Shuttle-Missionen endeten mit dem Atlantis-Shuttle am 21. Juli 2011 nach STS-135.
In den Jahren danach musste sich die NASA auf russische Module verlassen, um Astronauten zur ISS zu schicken, die alle von fremdem Boden aus starten.
Jetzt hat sich die Weltraumbehörde an den privaten Sektor gewandt, um Weltraumtaxidienste anzubieten, um Astronauten von US-amerikanischem Boden zur ISS zu bringen.
Am 3. August 2018 gab die NASA bekannt, dass Astronauten mit der Boeing CST-100 Starliner und SpaceX Crew Dragon fliegen würden.
Bisher hat nur SpaceX Astronauten erfolgreich zur ISS gebracht, aber man hofft, dass der erste Starliner-Flug 2022 stattfinden wird.
Die Shuttle-Missionen endeten mit dem Atlantis-Shuttle am 21. Juli 2011 nach STS-135. Oben landet Atlantis im Kennedy Space Center in Cape Canaveral, Florida, und markiert damit das offizielle Ende des 30-jährigen Programms
„Müdigkeit, Benommenheit und Unausgeglichenheit waren unmittelbare Herausforderungen für mich bei meiner Rückkehr. Knochen und Muskeln brauchen am längsten, um sich nach einem Weltraumflug zu erholen.
„Aber einen Tag nach der Landung fühlte ich mich wieder wohl als Erdling.“
Dem Studienteam gehörten zwei Mitglieder der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), Dr. Anna-Maria Liphardt und Martina Heer, sowie zwei Mitglieder der NASA, Dr. Scott Smith und Dr. Jean Sibonga, an.
Die Studie wurde von der Canadian Space Agency finanziert und in Zusammenarbeit mit der ESA, der NASA und Astronauten aus Nordamerika, Europa und Asien durchgeführt.