10 Gesundheitsrisiken für Astronauten, die Weltraummissionen bedrohen

Einige ernsthafte Gesundheitsrisiken treten für Astronauten auf, die auf einer Mondbasis leben oder Weltraum-Missionen durchführen. Viele bedrohen das Leben der Astronauten, und zumindest einer kann auf absehbare Zeit alle Weltraummissionen gefährden.

10Kardiale Probleme

Eine 2014 durchgeführte Studie an 12 Astronauten ergab, dass das Herz nach längerer Exposition gegenüber Schwerelosigkeit oder Schwerelosigkeit im Weltraum um 9,4 Prozent kugelförmiger wird. Dies kann zu Herzproblemen führen, insbesondere bei einem Weltraumflug zum Mars.

"Das Herz arbeitet im Weltraum nicht so hart, was zu einem Verlust der Muskelmasse führen kann", sagte Dr. James Thomas von der NASA. "Das kann nach der Rückkehr zur Erde schwerwiegende Folgen haben. Wir prüfen, ob Maßnahmen ergriffen werden können, um diesen Verlust zu verhindern oder ihm entgegen zu wirken."

Nach der Rückkehr der Astronauten zur Erde kehrt sich die Form bisher zurück. Aber niemand weiß, wie sich die langfristigen Auswirkungen auswirken werden. Ärzte wissen bereits, dass Astronauten bei ihrer Rückkehr zur Erde Schwindelgefühle erleben. Manchmal kommt es zu einem plötzlichen Blutdruckabfall, wenn sie aufstehen. Einige Astronauten haben auch Arrhythmien im Weltraum.

Die Forscher müssen Trainingspläne entwickeln, um Astronauten im Weltraum vor diesen Auswirkungen zu schützen. Bestimmte Menschen auf der Erde, z. B. auf der Bettruhe oder bei Herzversagen, können von dieser Art von Übung ebenfalls profitieren.

Eine neue fünfjährige Studie ist ebenfalls im Gange, um festzustellen, ob der Weltraum die Entwicklung von Atherosklerose bei Astronauten beschleunigen kann.

9Trinken und psychische Probleme

Obwohl die NASA eine anonyme Gesundheitsumfrage bei ihren Astronauten durchgeführt und letztendlich die Bedenken wegen übermäßigem Alkoholkonsum abgewiesen hatte, wurden 2007 Vorwürfe erhoben, wonach betrunkene NASA-Astronauten mit dem Space Shuttle und einem russischen Sojus-Raumschiff in zwei getrennten Vorfällen fliegen dürfen. Dies geschah, obwohl Flugchirurgen und andere Astronauten angeblich den örtlichen Managern Sicherheitsbedenken gemacht hatten.

Zu dieser Zeit untersagte die NASA-Richtlinie das Trinken für 12 Stunden, bevor die Astronauten Trainingsjets flogen. Die Politik sollte auch für Raumflüge gelten. Um jeden Zweifel zu vermeiden, hat die NASA nach einer von einem unabhängigen Gremium geprüften Angelegenheit ihre "Flasche zum Drosseln" gemacht.

Ein pensionierter Astronaut, Mike Mullane, sagte, einige Astronauten tranken vor einem Flug Alkohol, um sich selbst zu dehydrieren und den Countdown zu beschleunigen, damit sie auf ihren Blasen komfortabler starten könnten.

Auch im Weltraum sind psychologische Probleme aufgetreten. Auf der Skylab 4-Mission wurden Astronauten mit der Missionskontrolle so unnachgiebig, dass sie das Radio abstellten und die NASA für einen Tag ignorierten. Die Forscher untersuchen jetzt die möglichen Auswirkungen einer längeren, anstrengenderen Weltraummission zum Mars.

8Schlafmängel und Verwendung von Schlafmitteln

Eine 10-jährige Schlafstudie hat gezeigt, dass Astronauten vor Wochen und während ihrer Weltraummissionen nicht genug Schlaf bekommen. Drei von vier verwenden auch Schlafmittel, die beim Betrieb des Raumfahrzeugs oder anderer Geräte gefährlich sein können. Dies ist besonders besorgniserregend, wenn alle Astronauten einer Mission dasselbe Medikament gleichzeitig einnehmen, insbesondere wenn sie für einen Notfallalarm geweckt werden müssen.

Die NASA plant für Astronauten jede Nacht 8,5 Stunden Schlaf, aber die meisten haben während ihrer Missionen nur etwa sechs Stunden Zeit. Während der drei Monate vor dem Flug erhalten sie jede Nacht weniger als 6,5 Stunden Schlaf.

"Zukünftige ... Missionen zum Mond, zum Mars oder darüber hinaus erfordern die Entwicklung wirksamerer Gegenmaßnahmen, um den Schlaf während der Raumfahrt zu fördern, um die menschliche Leistung zu optimieren", sagte der leitende Studienautor Dr. Charles Czeisler. "Diese Maßnahmen können Zeitplanänderungen vorsehen, eine strategisch zeitlich festgelegte Exposition mit bestimmten Lichtwellenlängen und Verhaltensstrategien, um einen ausreichenden Schlaf sicherzustellen, der für die Aufrechterhaltung von Gesundheit, Leistung und Sicherheit unerlässlich ist."

7 Hörverlust

Studien haben gezeigt, dass sogar eine Shuttle-Mission einen erheblichen vorübergehenden Hörverlust und einen geringeren dauerhaften Hörverlust verursachen kann, normalerweise bei den höheren Frequenzen, die mit dem Sprechen verbunden sind. Die Besatzungen an Bord der sowjetischen Salyut 7 und der russischen Raumstation Mir registrierten nach ihrer Rückkehr auch vorübergehende und dauerhafte Hörverluste. Wieder waren die höheren Frequenzen am stärksten betroffen.

Auf der Internationalen Raumstation mussten Astronauten zunächst den ganzen Tag Ohrstöpsel tragen. Die NASA entwickelte jedoch unter anderem Maßnahmen zur Verringerung des Geräuschpegels mit akustischen Polstern für Wände und leisere Lüfter.

Neben den Geräuschpegeln können andere Faktoren, die zu Hörverlust im Weltraum beitragen können, atmosphärische Verunreinigungen, ein höherer intrakranialer Druck und höhere Kohlendioxidwerte sein.

2015 wird die NASA während einer einjährigen Mission mit zwei Besatzungsmitgliedern zur Internationalen Raumstation ISS untersuchen, wie sie einen Hörverlust verhindern kann. Sie möchten sehen, wie viel Gehör sie für diese Personen erhalten können, und ein akzeptables Risiko für einen Hörverlust ermitteln. Letztendlich möchten sie herausfinden, wie sie den Hörverlust über die Lebensdauer eines Astronauten hinweg minimieren können, nicht nur eine Mission.

6 Kindersteine

Etwa einer von zehn Menschen entwickelt zu Lebzeiten auf der Erde einen Nierenstein. Dieses Risiko ist jedoch für Astronauten im Weltraum viel größer, da Knochen in einer schwerelosen Umgebung demineralisiert werden. Dadurch werden Salze wie Calciumphosphat ins Blut freigesetzt. Diese Salze konzentrieren sich in den Nieren und können Steine ​​bilden, deren Größe von mikroskopisch bis zu einer Walnuss reicht. Nierensteine ​​können fürchterliche Schmerzen verursachen. Es ist aber auch möglich, dass die Niere nicht mehr funktioniert, wenn ein Stein die Röhre verstopft, die die Orgel entleert.

Für Astronauten steigt das Risiko, da die Schwerelosigkeit auch zu einer Verringerung des Blutvolumens führt.Außerdem trinken viele Astronauten nicht die 2 Liter (0,5 Gallonen) Wasser, die benötigt werden, um vollständig hydratisiert zu bleiben und die Steine ​​in ihrem Urin durchzulassen.

Mindestens 14 amerikanische Astronauten entwickelten kurz nach Ende ihrer Mission Nierensteine. Und 1982 hatte sich ein sowjetischer Kosmonaut zwei Tage lang auf der Salyut 7-Raumstation unter qualvollen Schmerzen verdoppelt, während sein Mannschaftskamerad hilflos beobachtete. Bevor die Sowjets eine Rettung für eine Blinddarmentzündung durchführen konnten, passierte der Kosmonaut einen kleinen Stein im Urin.

Wissenschaftler haben an einem Ultraschallgerät von der Größe eines Desktop-Computers gearbeitet, um Nierensteine ​​zu erkennen und sie mit kurzen Schallwellen aus der Niere zu drücken.

5Lungen und Staub

Obwohl wir nicht wissen, welche Auswirkungen Staub von anderen Planeten oder Asteroiden auf unsere Astronauten haben wird, wissen wir, dass Mondstaub einige Probleme bei den Mondmissionen verursacht hat.

Die gefährlichste Wirkung kann auf die Lunge wirken, wenn die feinen Partikel des Mondstaubs eingeatmet werden. Extrem scharfkantiger Mondstaub kann Herz und Lunge schädigen. Die Wirkungen reichen von Entzündungen bis zu einem erhöhten Krebsrisiko. Es ist ein bisschen wie das Einatmen von Asbest.

Dieser scharfkantige Staub kann auch Hautirritationen und -abrieb verursachen. In der Tat ist es bekannt, sich durch mehrere Schichten auf einem Stiefel aus Kevlar-ähnlichem Material zu tragen. Mondstaub kann auch die Hornhaut eines Astronautenauge zerkratzen, was zu einem besonders schweren Notfall im Weltraum führt.

Forscher geben jedoch zu, dass sie die Bedingungen des Mondes für ihre Tests nicht kopieren können. Auf der Erde befinden sich die Staubteilchen beispielsweise nicht mehr im Vakuum oder sind Strahlung ausgesetzt. Nur mehr Studien, die auf dem Mond statt in einem Labor durchgeführt werden, geben den Wissenschaftlern die restlichen Informationen, die sie über die Toxizität des Mondstaubs benötigen.

4Konfuziertes Immunsystem

Auf der Erde verändert sich unser Immunsystem, wenn wir nicht genug Schlaf oder Ernährung bekommen oder wenn wir zu viel Stress haben. Das Immunsystem von Astronauten auf längeren Missionen scheint sich im Weltraum zu verändern und eine einfache Erkältung oder Grippe zu einem potenziell ernsthaften Gesundheitsrisiko zu machen.

Die Verteilung der Immunzellen ändert sich nicht viel. Die Funktion der Zellen kann jedoch höher oder niedriger als normal sein und das Immunsystem verwirren. Wenn die Funktion der Immunzellen nachlässt, können schlafende Viren im menschlichen Körper reaktivieren, allerdings ohne Krankheitssymptome. Wenn die Zellfunktion in den Overdrive übergeht, reagiert das Immunsystem übermäßig und verursacht Allergien und Hautausschläge.

"Dinge wie Strahlung, Mikroben, Stress, Mikrogravitation, veränderte Schlafzyklen und Isolation könnten sich auf das Immunsystem der Besatzungsmitglieder auswirken", sagte der Immunologe der NASA, Brian Crucian. "Wenn die Situation für längere Weltraum-Missionen andauerte, könnte dies möglicherweise das Infektionsrisiko, die Überempfindlichkeit oder Autoimmunprobleme für Explorationsastronauten erhöhen."

Bei Bedarf wird die NASA neuere Arten von Strahlenschutz, Nahrungsergänzungsmitteln und Medikamenten einsetzen, um diesen Veränderungen des Immunsystems entgegenzuwirken.

3Radiationsgefahren

Ein äußerst ungewöhnliches und langes Fehlen von Sonnenaktivität verursacht gefährliche Strahlungswerte im Weltraum. Nichts davon ist seit fast 100 Jahren zu sehen. "Während diese Bedingungen nicht unbedingt ein Showstopper für Langzeitmissionen zum Mond sind, bleibt ein Asteroid oder sogar Mars die galaktische kosmische Strahlung ein bedeutender und sich verschlechternder Faktor, der die Missionsdauer begrenzt", erklärte Nathan Schwadron vom UNH Institute für das Studium von Erde, Ozeanen und Weltraum.

Die Auswirkungen dieser Art der Exposition reichen von Strahlenkrankheit bis hin zu Krebs und Organschäden. Diese Strahlungswerte reduzieren auch die Anzahl der erlaubten Tage nach der Abschirmung eines Raumfahrzeugs um 20 Prozent.

Bei einer Mission zum Mars könnte ein Astronaut zwei Drittel seiner sicheren Lebensdauergrenze ausgesetzt sein. Diese Strahlung kann die menschliche DNA beschädigen und das Krebsrisiko erhöhen. "In Bezug auf die akkumulierte Dosis ist es so, als würde man alle fünf oder sechs Tage einen Ganzkörper-CT-Scan erhalten", sagte der Wissenschaftler Cary Zeitlin.

2Kognitive Probleme

Bei der Simulation von Bedingungen im Weltraum entdeckten die Wissenschaftler, dass Ratten, selbst bei niedrigen Dosen, durch die Einwirkung von energiereichen Partikeln langsamer reagierten und abgelenkt wurden. Die Ratten zeigten auch Proteinveränderungen in ihrem Gehirn.

Aber nicht jede Ratte war auf dieselbe Weise betroffen. Wenn dies für Astronauten zutrifft, glauben die Forscher, dass sie einen biologischen Marker entwickeln können, um vorherzusagen, welche Astronauten diese Auswirkungen erleben werden. Dann könnten sie in der Lage sein, die Auswirkungen der Strahlung für diese Menschen zu verringern.

Eine ernstere Sorge ist Alzheimer. "Die Exposition bei Strahlenbelastungen, die einer Mission zum Mars entsprechen, könnte kognitive Probleme hervorrufen und Veränderungen im Gehirn beschleunigen, die mit der Alzheimer-Krankheit zusammenhängen", sagte der Neurowissenschaftler Kerry O'Banion. Je mehr Zeit im Weltraum ist, desto größer ist das Risiko für den Astronauten.

Der eine Lichtblick ist, dass die Wissenschaftler ein Worst-Case-Szenario getestet haben. Sie überschwemmten die Ratten gleichzeitig mit der gesamten Strahlung einer Mission. Astronauten würden dieser Strahlungsmenge über drei Jahre ausgesetzt sein. Der menschliche Körper kann sich an die kleineren Dosen anpassen.

Außerdem können Kunststoffe und andere leichte Materialien Astronauten einen besseren Schutz vor Strahlung bieten als Aluminium.

1Visionsverlust

Einige Astronauten haben aus ihrer Zeit im Weltraum ernsthafte, dauerhafte Sehprobleme entwickelt. Je länger die Mission ist, desto größer ist die Chance auf Veränderung. Von den 300 US-amerikanischen Astronauten, die seit 1989 untersucht wurden, entwickelten sich bei 29-prozentigen Missionen bei zweiwöchigen Missionen Sehstörungen und bei denjenigen, die mehrere Monate auf der Internationalen Raumstation verbracht hatten, satte 60 Prozent.

Ärzte der University of Texas führten Gehirnscans bei 27 Astronauten durch, die seit über einem Monat im Weltraum waren. Bei über 25 Prozent von ihnen war der Rücken eines oder beider Augen abgeflacht. Dadurch wurde der betroffene Augapfel verkürzt, wodurch die Person weitsichtiger wurde. Je länger der Weltraum, desto schwerwiegender und wahrscheinlicher ist das Problem.

Wissenschaftler glauben, dass dies eine weitere Auswirkung des Aufstiegs von Flüssigkeit sein kann, die im Körper einer Person in einer schwerelosen Umgebung oder in einer Schwerelosigkeit auftritt. In diesem Fall scheint sich der Druck im Schädel durch den erhöhten Fluss von Liquor cerebrospinalis in den Kopf aufzubauen. Die Flüssigkeit kann den Knochen nicht ausdehnen, stattdessen glätten sie die Augäpfel. Die Forscher wissen nicht, ob dieser Effekt für Astronauten länger als sechs Monate im Weltraum abnehmen oder verstärken wird. Es ist jedoch wichtig, dies herauszufinden, bevor Sie eine Crew auf eine Marsmission schicken, die mindestens ein Jahr dauern könnte.

Wenn das Problem durch intrakraniellen Druck verursacht wird, besteht eine mögliche Lösung darin, jeden Tag etwa acht Stunden lang künstliche Schwerkraft zu erzeugen, indem das Raumschiff gedreht wird, während die Astronauten schlafen. Aber es ist noch zu früh, um zu sagen, ob das funktionieren wird. "Dies ist ein [Problem], das wir noch nicht gut im Griff haben, und es kann ein Showstopper sein [für Langzeitmissionen]", sagte der NASA-Wissenschaftler Mark Shelhamer.