Galileo® Training, Leonardo Mechanograph® und pQCT im Einsatz bei der Mars500-Mission
Seitenalternierende Ganzkörpervibration erhält Muskel und Knochen der Astronauten
Novotec Medical GmbH, Pforzheim - Anfang Juni schließen sich für die sechs Teilnehmer der Mars500-Mission die Luken. Das Experiment der russischen Weltraumagentur Roskosmos und der europäischen ESA simuliert einen bemannten Flug zum Mars und findet mit Ausnahme der Schwerelosigkeit unter realen Weltraumbedingungen statt. Während des 520 Tage dauernden „Fluges" sollen psychologische und medizinische Aspekte untersucht werden, um sicherstellen zu können, dass Astronauten sowohl mental als auch physisch auf die Anforderungen einer möglichen Marsmission gut vorbereitet sind. Mit an Bord ist ein Galileo Trainingsgerät, auf welchem die Teilnehmer während der Zeit trainieren werden sowie ein Leonardo Mechanograph für die Dokumentation des Trainingserfolgs. Darüber hinaus steht ein pQCT-System bereit, um eventuelle Veränderungen am Knochen der Probanden am Ende der Mission dokumentieren zu können.
Durchgeführt wird das Experiment in einer speziellen Versuchsanlage des Moskauer Instituts für Medizinisch-Biologische Probleme (IBMP). Die Dauer des Experiments beträgt 520 Tage, da die Experten davon ausgehen, dass eine echte Marsmission einschließlich einer mehrtägigen Aufenthaltszeit so lange dauern würde. Auch der Tagesablauf und die von den Teilnehmern zu erledigenden Arbeiten sind möglichst realitätsnah gestaltet.
Entscheidend für die Durchführbarkeit einer möglichen Marsmission ist unter anderem der Erhalt von Muskeln und Knochen der Astronauten, damit sie nach der Ankunft im Schwerefeld des Mars die dort erforderlichen Aufgaben überhaupt durchführen können. Denn in der Praxis führt die Schwerelosigkeit während des langen Flugs zu ernstzunehmenden Problemen. Spürt nämlich der Körper kein Gewicht mehr, baut er Muskeln und Knochen ab. Mit herkömmlichen Trainingsmethoden konnte jedoch weder die Muskulatur noch die Knochendichte der Beine erhalten werden.
Deshalb kam bereits bei den Berliner BedRest-Studien (BBR1 und BBR2), die zwischen 2003 und 2009 für die ESA und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Zentrum für Muskeln und Knochen der Berliner Charité durchgeführt wurden, ein modifiziertes Galileo Trainingsgerät zum Einsatz, auf welchem die „terrestrischen Astronauten" im Liegen trainieren konnten. Der Leiter beider Studien, Professor Dieter Felsenberg, fasste die Ergebnisse wie folgt zusammen: „Es handelt sich um die bislang erfolgreichste Trainingsmethode, um den Muskel- und Knochenverlust bei Langzeitmissionen zu verhindern". Damit konnte die Effizienz des Galileo Trainings belegt werden. Für den Einsatz eines solchen Galileo-Systems, beispielsweise auf der internationalen Raumstation ISS, müssten somit lediglich noch technische Fragestellungen gelöst werden, so Felsenberg. Für den erforderlichen Nachweis, dass keine Schwingungen auf die Raumstation übertragen werden, erprobte er in enger Zusammenarbeit mit den Ingenieuren von Novotec Medical ein entsprechendes Konzept bereits erfolgreich bei den Parabelflügen des DLR.
Für eine umfassende Dokumentation der Veränderung des muskulo-skelettalen Apparats werden im Rahmen der Mars500-Mission darüber hinaus die Systeme Leonardo Mechanograph für die kontinuierliche Dokumentation der muskulären Funktion sowie pQCT (periphäre Quantitative Computertomographie) für die präzise Bestimmung wichtiger Knochen- und Muskelparameter vor und nach der Mission eingesetzt
Die beiden Weltraumforschungsorganisationen setzen somit für ihre Langzeitmission konsequent das geräteübergreifende Gesamtkonzept des Firmenverbunds Novotec Medical und Stratec Medizintechnik um. Sie vertrauen dabei auf die Effektivität und Haltbarkeit der eingesetzten Systeme, denn die Luken des terrestrischen Raumschiffes werden volle 520 Tage geschlossen bleiben. Eine Wartung oder gar ein Systemaustausch ist während dieser Zeit nicht möglich.
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