Von Österreich zum Mars: Training auf dem Laufband für Astronauten

Am 29. August 2024 eröffneten das ÖWF und die Europäische Weltraumorganisation die erste Esa Ground Based Facility in Österreich. Die von Esa-Reserveastronautin Dr. Carmen Possnig vertretene Einrichtung ist damit die einzige ihrer Art in Europa.

Forschende können dort die Auswirkungen von geringer oder fehlender Schwerkraft auf den menschlichen Körper untersuchen. Projekte können zum Beispiel über das Cora-Programm der Esa finanziert werden.

Ein Hauptproblem bei langen Raummissionen ist der körperliche Abbau der Menschen, der häufig zu einem Verlust von Knochen- und Muskelmasse führt. Auch andere körperliche Veränderungen, wie zum Beispiel Veränderungen im Gang, sind mit der Schwerkraft auf dem Mond, Mars oder Asteroiden verbunden.

„Wir sind ungemein stolz darauf, dass wir nun die erste Esa Ground Based Facility in Österreich betreiben. Das zeigt einmal mehr, dass das ÖWF in den letzten 25 Jahren zu einer international anerkannten Forschungseinrichtung gewachsen ist und wichtiger Player im Weltraumsektor ist, wenn es darum geht Analogforschung voranzutreiben“, kommentierte Dr. Gernot Grömer, Direktor des Österreichischen Weltraum Forums. Er sagte zudem, dass diese Einrichtung einen bedeutenden Fortschritt für die Hypogravitationsforschung darstelle. Indem die Bedingungen im Weltraum, auf dem Mond oder auf dem Mars simuliert werden könnten, erweitere sich das Wissen über die Auswirkungen von Langzeitraumflügen auf den menschlichen Körper, und es könnten wirksame Gegenmaßnahmen entwickelt werden.

Die Einrichtung kann sowohl für die Erforschung von Bewegungsmustern unter geringer Schwerkraft auf anderen Planeten als auch für Bildungs- und Schulungszwecke genutzt werden.

Wie funktioniert das Laufband für Astronauten?

Eine Testperson wird mithilfe eines Flaschenzugsystems horizontal aufgehängt und mit einem Gurt auf ein vertikales Laufband gedrückt, um verschiedene Schwerkraftstufen zu simulieren. Diese Technologie ermöglicht es, zu verstehen, wie sich Menschen auf dem Mond oder Mars bewegen würden.

Mit anderen Worten: Die Vertical Treadmill Facility (VTF) der Esa ist ein Laufband, das vertikal aufgestellt ist und eine Fortbewegungsfläche bietet. Ein Aufhängungssystem, das an einem bodengestützten Chassis befestigt ist, sorgt über ein spezielles Geschirr dafür, die Erdanziehungskraft zu unterdrücken, indem es eine Federungskraft bereitstellt. Zudem bietet das Subject Loading System eine Zugkraft, die die Schwerkraft des Körpers in Richtung der Fortbewegungsfläche simuliert. Das Laufband kann Geschwindigkeiten von 0 bis 20 km/h erreichen und ist für Testpersonen mit einem maximalen Gewicht von 110 kg ausgelegt. Es deckt eine Schwerkraft-Bandbreite von 0 bis 1 g ab und ist für Parabelflüge zugelassen. Die Gesamtmasse der Vertical Treadmill Facility beträgt 703 kg, wovon 450 kg auf das Laufband-Gerüst entfallen.

Schwerkraft ausgleichen

Das „Subject Loading System“ simuliert Trainings- und Bewegungsbedingungen, wie sie in Schwerelosigkeit und bei Teilgravitation vorkommen, etwa auf der Internationalen Raumstation (ISS) oder auf Planeten, um die menschliche Physiologie zu untersuchen und Trainingsprogramme anzupassen. Bei Verwendung auf der Erde muss die Versuchsperson, wie bereits erwähnt, während des Gehens oder Laufens an der VTF aufgehängt werden, um die Schwerkraft der Körpersegmente auszugleichen, die parallel zur Fortbewegungsfläche wirkt. Ein „Subject Loading System“ kann hinzugefügt werden, um die auf den Körper wirkende Schwerkraft teilweise oder vollständig zu ersetzen, sodass die simulierte Schwerkraft senkrecht auf die Fortbewegungsfläche wirkt.