Test in den Hochalpen: Höhenkrank für die Weltraumforschung
Sie sitzen in der Hütte Regina Margherita in den Schweizer Alpen, 4554 m über dem Meer. Und die Testpersonen werden höhenkrank. Ganz bewusst. Denn die Situation im höchstgelegenen Haus Europas ist vergleichbar mit der bei einer Mission zum Mars. Und jetzt müssen die Raumfahrt-Ingenieure herausfinden, auf was sie die Astronauten vorbereiten müssen.
Die Hütte Regina Margherita, 4554 m über dem Meeresspiegel Europas höchstgelegenes Gebäude, nutzt das DLR für eine Studie, um Astronauten auf Marsmissionen vorzubereiten. Auch auf dem Mars sind Astronauten geringem Luftdruck ausgesetzt, was zu Ödembildung führen kann.
Foto: Rifugi Monte Rosa/Luca Pretti
Die Hütte Regina Margherita liegt in 4554 m Höhe auf dem Gipfel der Signalkuppe in den Walliser Alpen. Seit 1903 dient sie nicht nur als Bergsteigerunterkunft, sondern auch als internationales Zentrum für höhenphysiologische Forschung. Und jetzt ist sie auch noch eine wichtiger Station auf dem Weg zum Mars.
Wenn Menschen tatsächlich den Mars erreichen, werden sie in einem Gebäude leben, in dem der Luftdruck weitaus geringer ist als auf der Erde. Technisch wäre auch ein normaler Luftdruck möglich. Dann aber müssten die Marsbewohner in einer Schleuse tagelang auf den niedrigen Außendruck vorbereitet werden, wenn sie Außenarbeiten verrichten müssen. So aber können sie von einer auf die andere Minute, bekleidet mit einem Raumanzug, ihre Station verlassen.
Sechs Tage lang freiwillig krank
Niedriger Luftdruck bedeutet für den menschlichen Körper massiven Stress. Die Situation ist vergleichbar einem Aufstieg auf große Höhen. Wer von 1500 auf 4500 Metern wandert, leidet oft an Kopfschmerzen, Übelkeit und Appetitlosigkeit. Manchmal schwellen auch Arme und Beine an.
So könnte eine Marsstation aussehen, in der Astronauten eine lange Zeit leben müssten.
Quelle: Ice House
Was genau passiert, wollen Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) jetzt herausfinden. Sie haben zehn Probanden auf die Schutzhütte in den Walliser Alpen geschickt. Sechs Tage lang mussten die zehn Testpersonen dort in 4554 m Höhe bleiben und die Höhenkrankheit ertragen.
Lunge und Gehirn sind besonders betroffen
„Wenn in Zukunft Astronauten in einem Habitat auf dem Mars stationiert sind, werden sie sehr wahrscheinlich in einer ähnlichen Druckatmosphäre leben und arbeiten“, sagt Ulrich Limper, der ärztliche Leiter der Studie. Bisher ist unbekannt, welche Personen diese Krankheit erleiden und was die Ursachen sind.
So viel wissen die Mediziner jedoch schon jetzt: „Der Sauerstoffmangel in der Höhe schädigt die Gefäßbarriere. Flüssigkeit und Eiweiße wandern daher ins Bindegewebe, und es entstehen zum Teil gefährliche Ödeme im Körper, besonders in der Lunge und dem Gehirn“, sagt Limper. Ödeme sind Einlagerungen von Flüssigkeiten im Bindegewebe.
Maßnahmen gegen die Höhenkrankheit
Die Probanden, jeweils fünf Frauen und Männer, werden sechs Tage lang regelmäßig ärztlich betreut, um Krankheitsursachen herauszufinden und sie vor Dauerschäden zu schützen. Täglich werden Blut, Urin und Speichel analysiert sowie Blutdruck und Herzfrequenz gemessen.
In einem Tagebuch schreiben die Teilnehmer der Studie auf, wie sie sich subjektiv fühlen. Üblich sind leichter, mäßiger oder sogar schwerer Schwindel sowie normaler Appetit, leichte Übelkeit, Erbrechen oder schwerste Übelkeit. Dazu kommen tägliche Ultraschallaufnahmen von Lunge, Stirn, Händen und Füßen, die zeigen, ob sich Flüssigkeiten eingelagert haben und wo das geschehen ist. „Die Ergebnisse der Studie werden uns zeigen, an welchem Mechanismus wir ansetzen müssen, um effektive Gegenmaßnahmen zu treffen“, sagt Limper.
Zehn Frauen und Männer werden bis zur Hütte Regina Margherita in 4554 m Höhe aufsteigen und dort sechs Tage bleiben. Wahrscheinlich werden Sie an Höhenkrankheit leiden, die auch bei Marsmissionen auftreten wird. DLR-Forscher werden die Veränderungen des Körpers genau beobachten.
Quelle: Rifugi Monte Rosa/Giorgio Tiraboschi
Verglichen mit späteren Marsbesuchern geht es der Besatzung der Internationalen Raumstation (ISS) richtig gut. Sie leben in einer Atmosphäre, die der auf der Erde ähnelt. Höhenkrank können sie deshalb nicht werden.
Die DLR-Probanden beginnen ihren Höhenmarsch auf 1500 Metern. Nach zwei Zwischenübernachtungen auf 2500 und 3647 Metern erreichen sie die Hütte auf italienischem Boden.
Irdische Patienten dürfen auf Hilfe hoffen
Von den Ergebnissen der Studie können auch Menschen auf der Erde profitieren. Bei Blutvergiftungen und schweren Verbrennungen bilden sich häufig Ödeme, die die Gesundung verzögern oder gar unmöglich machen. „Wenn wir herausfinden, wie man diese gefährliche Einlagerung von Flüssigkeit vermeiden könnte, könnte man diese Erkenntnis auch für solche Patienten in Krankenhäusern einsetzen“, sagt Limper.
llustration eines 3D-Druckroboters: So stellt sich die Nasa den Bau von Häusern auf dem Mars vor.
Quelle: Nasa
Und wann sollen die ersten bemannten Missionen zum Mars starten? Elon Musk plant den ersten unbemannten Start zum Mars für 2018, bemannte Flügen könnten 2025 starten. Die Nasa ist etwas vorsichtiger. Sie hat Ende 2015 einen „Fahrplan“ zum Mars vorgelegt, in dem der Bau einer Station auf dem Mars und bemannte Flüge erst nach 2030 eingeplant sind.
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