Das nenne ich todesmutig! Wissenschaftler schlagen den Bau einer Todesmauer auf dem Mond vor, um Astronauten bei geringer Schwerkraft fit zu halten

Karnevals-Nebenveranstaltungen mögen eine unwahrscheinliche Quelle wissenschaftlicher Inspiration sein, aber einige Forscher sagen, sie könnten der Schlüssel zu zukünftigen Mondkolonien sein.

Um den Wohnsitz einer zukünftigen Mondbasis fit und gesund zu halten, empfehlen Wissenschaftler der Universität Mailand ein tägliches Joggen um eine „Mauer des Todes“.

Vielleicht kennen Sie diese Konstruktionen mit ihrem gruseligen Namen eher als die runden Mauern, die von Draufgängern auf Motorrädern umfahren werden.

Die Forscher fanden jedoch heraus, dass das horizontale Laufen um die Wand genügend künstliche Schwerkraft erzeugen kann, um Knochen und Muskeln gesund zu halten.

Sie schlagen sogar vor, dass die Unterkünfte auf dem Mond kreisförmig sein könnten, sodass die Bewohner um die Wände ihrer eigenen Häuser herumlaufen können.

Wissenschaftler schlagen vor, auf dem Mond eine „Mauer des Todes“ zu errichten, um die Astronauten herumlaufen können, damit sie bei geringer Schwerkraft fit und gesund bleiben können

Wenn Menschen längere Zeit in geringer Schwerkraft verbringen, beginnen ihre Muskeln und Knochen durch mangelnde Nutzung zu schwächen.

Dies kann über einen längeren Zeitraum zu schwerwiegenden gesundheitlichen Problemen führen und Astronauten am Arbeiten hindern.

Der leitende Forscher Alberto Minetti, Professor für Physiologie an der Universität Mailand, sagte gegenüber MailOnline: „Geringe Schwerkraft beeinträchtigt viele wichtige Körperfunktionen, was zu einem Verlust an Muskelmasse, einem Verlust der Knochendichte und einer Beeinträchtigung der kardiovaskulären Wirksamkeit führt. [and] Dekonditionierung der neuronalen Kontrolle.’

Aktuelle Astronauten auf der ISS verwenden Widerstandsmaschinen, um das Gewicht zu simulieren, um den schädlichen Auswirkungen der Schwerelosigkeit entgegenzuwirken.

Doch während die NASA ernsthaft damit beginnt, mit den Artemis-Missionen Menschen zum Mond zu schicken, ist die Suche nach einer besseren Lösung eröffnet.

Bereits im Jahr 1968 stellte sich Stanley Kubricks epischer Film „2001: Odyssee im Weltraum“ vor, dass Astronauten im Inneren einer rotierenden Raumstation joggen könnten.

Mithilfe einer gemieteten Wall of Death, einigen Bungee-Jumping-Bändern und einem 36 Meter hohen Sprung testeten die Forscher, ob Astronauten auf ähnliche Weise trainieren können.

Auf der Erde sind nur Motorräder in der Lage, sich schnell genug fortzubewegen, um über die Mauer zu fahren.  Dieser unglaubliche Stunt ist eine beliebte Karnevalsattraktion, könnte aber auch der Schlüssel zu einer zukünftigen Mondkolonie sein (Aktenfoto)

Auf der Erde sind nur Motorräder in der Lage, sich schnell genug fortzubewegen, um über die Mauer zu fahren. Dieser unglaubliche Stunt ist eine beliebte Karnevalsattraktion, könnte aber auch der Schlüssel zu einer zukünftigen Mondkolonie sein (Aktenfoto)

Mithilfe von Bungee-Jumping-Seilen und einer gemieteten „Wall of Death“ stellten die Forscher fest, dass die Teilnehmer schnell lernen konnten, unter simulierter Mondschwerkraft auf der Wand zu laufen

Mithilfe von Bungee-Jumping-Seilen und einer gemieteten „Wall of Death“ stellten die Forscher fest, dass die Teilnehmer schnell lernen konnten, unter simulierter Mondschwerkraft auf der Wand zu laufen

Auf der Erde kann kein Mensch schnell genug laufen, um auf einer Wall of Death horizontal zu bleiben wie ein Motorradfahrer.

Aber da elastische Bänder 83 Prozent ihres Gewichts hielten, um die Schwerkraft des Mondes zu simulieren, konnten die Teilnehmer in nur fünf bis acht Versuchen ohne Hilfe mit dem Laufen beginnen.

Die beiden Testpersonen waren in der Lage, mehrere Runden auf dem 30 Meter langen Umfang mit einer Geschwindigkeit von bis zu 23 km/h zu laufen.

Entscheidend war, dass die Forscher herausfanden, dass jeder Schritt an der Wand einen Aufprall von etwa dem Zwei- bis Dreifachen des Körpergewichts des Teilnehmers verursachte.

Dies ist die äquivalente Kraft, die bei einem langsamen Laufen oder schnellen Joggen auf der Erde erzeugt wird.

Die Kraft reicht auch aus, um den Körper daran zu hindern, Kalzium aus den Knochen wieder aufzunehmen – etwas, das den Körper mit der Zeit schwächt.

Dr. Minetti sagt, dass bereits zwei bis drei Minuten Laufen alle 12 Stunden ausreichen sollten, um etwaige Verschlechterungen zu beheben.

Während so etwas wie Kubricks radähnliche „Space Station One“ durch Drehung künstliche Schwerkraft erzeugt, ermöglicht diese Lösung den Astronauten, ihre eigene simulierte Schwerkraft zu erzeugen, die etwa 60 bis 70 Prozent der Erde entspricht.

Genau wie in „2001: Odyssee im Weltraum“ (im Bild) könnten zukünftige Astronauten an den Wänden ihrer Wohnbereiche laufen, um im Weltraum gesund zu bleiben

Genau wie in „2001: Odyssee im Weltraum“ (im Bild) könnten zukünftige Astronauten an den Wänden ihrer Wohnbereiche laufen, um im Weltraum gesund zu bleiben

Während riesige Spinnstrukturen funktionieren könnten, weisen die Forscher hinter dieser aktuellen Arbeit darauf hin, dass der Bau einer riesigen Zentrifuge auf dem Mond viel zu kostspielig wäre.

In ihrem in Royal Society Open Science veröffentlichten Artikel schreiben die Autoren: „Zentrifugen auf Mondbasis, die eine Fortbewegung im Inneren ermöglichen würden, würden technische Herausforderungen mit sich bringen und erhebliche elektrische Energie erfordern.“

„Daher sind zeit- und kosteneffiziente Möglichkeiten zur Nachahmung der terrestrischen Fortbewegung auf dem Mond erforderlich.“

Tatsächlich schlagen die Forscher vor, dass dies die günstigste Option für den Bau von Trainingseinrichtungen auf dem Mond sein könnte, da Laufbahnen direkt in die Häuser der Astronauten eingebaut werden könnten.

Dr. Minetti weist auch darauf hin, dass vertikales Laufen auf dem Mond weder praktikabel noch effektiv ist.

Er sagt: „Am Ende bleibt man während eines sehr kleinen Teils des Bewegungszyklus in Kontakt mit dem Boden, man springt also eher hoch als rennt.“

„Man braucht eine hohe Geschwindigkeit, um einen rekonditionierenden Reiz für alle Funktionen zu erhalten … daher besteht die einzige Möglichkeit darin, eine viel höhere künstliche seitliche Schwerkraft zu erzeugen, indem man horizontal auf der kreisförmigen Bahn der Innenwände der Mauer des Todes läuft.“

Eine riesige rotierende Struktur wie in „2001: Odyssee im Weltraum“ (im Bild) wäre nicht notwendig, da Astronauten ihre eigene künstliche Schwerkraft erzeugen können, indem sie schnell genug im Kreis laufen

Eine riesige rotierende Struktur wie in „2001: Odyssee im Weltraum“ (im Bild) wäre nicht notwendig, da Astronauten ihre eigene künstliche Schwerkraft erzeugen können, indem sie schnell genug im Kreis laufen

Anstatt teure, speziell angefertigte Geräte zu transportieren oder zu bauen, könnte eine Mondbasis einfach kreisförmige Wohnbereiche nutzen, in denen die Bewohner Runden laufen könnten.

Dies würde nicht nur die Kosten senken, sondern auch die Notwendigkeit eines zusätzlichen Stromverbrauchs beseitigen, der durch die Ausrüstung entstehen könnte.

Dr. Minetti sagt, dass dies aus Regolithen und Mondgestein sowie Wasser aus der Nähe der Mondpole bestehen könnte.

„Sie werden wahrscheinlich 3D-Drucker für Beton verwenden, um kreisförmige Siedlungen zu bauen, in denen Astronauten leben, sich amüsieren, Spaß haben, schlafen, essen und rennen sollen.“

Professor Maria Stokes, Expertin für neuromuskuloskelettale Rehabilitation an der University of Southampton, sagte gegenüber The Guardian: „Ein horizontal laufender Zylinder verspricht sicherlich eine nützliche Gegenmaßnahme zu sein, um eine Dekonditionierung bei reduzierter Schwerkraft auf dem Mond zu verhindern.“

Allerdings weist Professor Stokes auch darauf hin, dass Astronauten nach wie vor ein spezielles Training für Alltags- und Arbeitsfähigkeiten benötigen, um in Topform zu bleiben.

Warum trainieren Astronauten im Weltraum und welche Übungen machen sie?

In der Schwerelosigkeit werden Körperflüssigkeiten bewegt. Flüssigkeiten wie Plasma gehen im gesamten Körper verloren. Im Plasma leben rote Blutkörperchen.

Weniger Plasma bedeutet, dass weniger Blut vorhanden ist, um Sauerstoff zum Rest des Körpers zu transportieren.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass körperliche Betätigung die Plasmamenge im Körper erhöht. Astronauten, die Sport treiben, produzieren mehr rote Blutkörperchen.

Die Mikrogravitation führt auch zu einer weiteren Veränderung der sogenannten orthostatischen Intoleranz.

Wenn Sie schnell aufstehen und sich schwindelig fühlen, handelt es sich um eine orthostatische Intoleranz.

Ihr Körper versucht, dies zu verhindern. Dies geschieht durch eine Erhöhung der Herzfrequenz und des Blutdrucks, damit mehr Blut zum Herzen zurückfließt.

Wenn du das nicht schaffst, wirst du ohnmächtig. Da es keine Schwerkraft gibt und das Blutvolumen geringer ist, sind Astronauten anfälliger für Ohnmachtsanfälle.

Auch hier kann Bewegung dazu beitragen, das Blutvolumen und die Durchblutung zu steigern. Das beugt einer Ohnmacht vor.

Im Weltraum müssen Astronauten zwei Stunden am Tag trainieren, um Knochen- und Muskelschwund zu verhindern.

Geschwächte Astronauten wären im Weltraum weniger in der Lage, Aufgaben zu erledigen. Im Notfall müssten sie außerdem in guter Verfassung sein, um schnell aus einem Raumschiff oder einer Raumstation herauszukommen.

Sobald sie auf der Erde landen, würden geschwächte Muskeln und Knochen das Gehen erschweren.

Mit einer Therapie lässt sich die Muskulatur wieder aufbauen. Aber verlorene Knochen lassen sich nicht so leicht zurückgewinnen.

Drei Hauptübungen im Weltraum:

Astronauten nutzen drei Trainingsgeräte.

  • Fahrradergometer: Es ist wie ein Fahrrad und die Hauptaktivität ist das Treten. Es wird zur Messung der Fitness im Weltraum verwendet, da sich die Herzfrequenz und die geleistete Arbeit leicht überprüfen lassen.
  • Laufband: Das Gehen oder Joggen auf dem Laufband ist wie das Gehen auf der Erde. Gehen ist die wichtigste Möglichkeit, Knochen und Muskeln gesund zu halten. Da die Schwerkraft dazu führt, dass Menschen schweben, werden den Astronauten Gurte angelegt, um sie auf der Lauffläche zu halten.
  • Widerstandstrainingsgerät (ROT): Das ROTE sieht aus wie Gewichthebergeräte, die man vielleicht im Fernsehen sieht. Um es zu benutzen, ziehen und drehen Astronauten dehnbare, gummibandartige Schnüre, die an Riemenscheiben befestigt sind. Der RED kann für ein Ganzkörpertraining verwendet werden. Von Kniebeugen und Beugeübungen für die Beine bis hin zu Armübungen und Fersenheben können Astronauten alles auf dem RED machen. Russen und Amerikaner haben auf der Raumstation unterschiedliche Übungsroutinen. Aber sie alle haben das gleiche Ziel: die Gesundheit der Astronauten und Kosmonauten zu erhalten.

Quelle: NASA

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