Auf 1. März 2016 , der amerikanische Astronaut Scott Kelly kehrte zur Erde zurück, nachdem er insgesamt 340 Tage an Bord verbracht hatte Internationale Raumstation (ISS). Als Teil des Ziels der NASA, Astronauten auf Langzeit-Weltraumflüge zum Mars und darüber hinaus zu schicken, ist dies rekordverdächtig stay in space wurde entwickelt, um die Grenzen der menschlichen Ausdauer in einer Mikrogravitationsumgebung zu testen.
Dieses Experiment, auch bekannt als Zwillingsstudie, bestand darin, dass Kelly fast ein Jahr im Weltraum verbrachte, während sein eineiiger Zwilling (Mark Kelly) auf der Erde blieb. Seit Kellys Rückkehr wurden die beiden medizinischen Tests unterzogen, um zu sehen, welche langfristigen Auswirkungen die Schwerelosigkeit auf Scotts Kellys Körper hatte. Die endgültigen Ergebnisse dieses Tests, die gerade erschienen sind , offenbaren, dass Scott Veränderungen auf genetischer Ebene erfahren hat.
Die Studie wurde von der NASA durchgeführt Humanforschungsprogramm , und der vorläufige Funde wurden bei ihrem . freigelassen Ermittlerwerkstatt in der Woche vom 23. Januar 2017. Demnach zeigte Scott Kelly Hinweise auf Entzündungen, Veränderungen seiner Telomere und Telomerase (alterungsbedingte Teile des chromosonalen Systems), eine Abnahme der Knochendichte und Magen-Darm-Veränderungen – all dies wurde erwartet.
Die Astronauten-Zwillinge der NASA, Scott Kelly (l) und Mark Kelly (r). Bild: NASA
Wie die NASA in ihren vorläufigen Ergebnissen berichtete:
„Durch die Messung einer großen Anzahl von Metaboliten, Zytokinen und Proteinen fanden die Forscher heraus, dass die Raumfahrt mit Sauerstoffmangel, vermehrten Entzündungen und dramatischen Nährstoffverschiebungen verbunden ist, die die Genexpression beeinflussen … Nach seiner Rückkehr zur Erde begann Scott mit dem Prozess der Wiederanpassung an die Erdanziehungskraft.“ . Die meisten der biologischen Veränderungen, die er im Weltraum erlebte, kehrten schnell zu fast seinem Status vor dem Flug zurück. Einige Änderungen kehrten innerhalb von Stunden oder Tagen nach der Landung zum Ausgangswert zurück, während einige nach sechs Monaten anhielten.“
Gleichzeitig berücksichtigte die Studie mögliche genomische und kognitive Veränderungen zwischen den beiden Brüdern. Diese Ergebnisse wurden kürzlich von der NASA geklärt, die darauf hindeuteten, dass sich 93% der Gene von Scott Kelly nach seiner Rückkehr zur Erde wieder normalisierten, während die restlichen 7% fehlten. Diese wurden auf 'längerfristige Veränderungen in Genen im Zusammenhang mit seinem Immunsystem, DNA-Reparatur, Knochenbildungsnetzwerken, Hypoxie und Hyperkapnie' zurückgeführt.
Mit anderen Worten, zusätzlich zu den gut dokumentierte Auswirkungen der Mikrogravitation – wie Muskelschwund, Verlust der Knochendichte und Verlust des Sehvermögens – Scott Kelly hatte auch gesundheitliche Auswirkungen, die durch einen Mangel an Sauerstoff, der in sein Gewebe gelangen konnte, einen Überschuss an CO2 in seinem Gewebe und lange Auswirkungen darauf, wie sein Körper in der Lage ist, sich selbst zu erhalten und zu reparieren.
Gleichzeitig zeigte der Bericht, dass Scott Kelly keine signifikanten Veränderungen in Bezug auf die kognitive Leistung erlebte. Die vorläufigen Ergebnisse berührten dies und zeigten, dass Scott bei kognitiven Leistungstests im Vergleich zu seinem Bruder eine leichte Abnahme der Geschwindigkeit und Genauigkeit aufwies. Dieser Rückgang war bei seiner ersten Landung ausgeprägter, wurde jedoch auf die Neuanpassung an die Erdanziehungskraft zurückgeführt.
Mathias Basner – ein Professor an der University of Pennsylvania, Philadelphia, der für die Durchführung der Tests verantwortlich war – fand ebenfalls keinen wirklichen Unterschied in der Wahrnehmung zwischen 6- und 12-monatigen Missionen. Dies ist besonders wichtig, da typische Aufenthalte an Bord der ISS sechs Monate dauern, während langfristige Missionen zum Mars dauern würden 150-300 Tage – abhängig von der Ausrichtung der Planeten und der Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs.
Eine Hin- und Rückreise zum Mars sowie die Zeit in einer Umgebung mit niedrigerer Schwerkraft des Mars (37,6 % der Erde) könnten mehrere Jahre dauern. Als solche war die Zwillingsstudie ein wesentlicher Bestandteil der Bemühungen der NASA, sich auf ihre vorgeschlagene „ Reise zum Mars “, die voraussichtlich in den 2030er Jahren stattfinden wird. Diese und andere Studien, die an Bord der ISS durchgeführt werden, versuchen herauszufinden, welche langfristigen Auswirkungen auf die Gesundheit der Astronauten haben und wie sie gemildert werden können.
Die NASA Twin Study war das Ergebnis einer Partnerschaft zwischen 10 einzelnen Untersuchungen, 12 Colleges und Universitäten, den biomedizinischen Labors der NASA und dem National Space Biomedical Research Institute Consortium.
Scott Kellys Aufenthalt im Weltraum und die Zwillingsstudie werden auch Gegenstand einer PBS-Dokumentation mit dem Titel „ Mehr als ein Jahr im Weltraum “. Schaut euch hier unbedingt den Teaser-Trailer an:
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