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BEMANNTE RAUMFAHRT
Der Herzschlag der Astronauten
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt
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31. Mai 2016

Die Gesundheit von Astronauten, die sich auf einer langen Mission etwa zum Mars befinden, ist von entscheidender Bedeutung für den Erfolg des gesamten Vorhabens. Experten der Hochschule Würzburg-Schweinfurt haben daher ein neuartiges mobiles Diagnosesystem für Astronauten entwickelt und es in einer sehr realistischen Marsumgebung ausprobiert.

Simulation

Ein Astronaut in der Mars-Simulationsumgebung Rio Tinto in Andalusien. Foto: FHWS / Kullmann [Großansicht]

Die Mitarbeiter des Instituts für Medizintechnik Schweinfurt an der Hochschule Würzburg-Schweinfurt haben einen Ausflug zum Mars gemacht - zumindest fast: Als Gastwissenschaftler des EU-Projekts MOONWALK testeten sie in Rio Tinto in Spanien ein neuartiges mobiles Diagnosesystem zur medizinischen Überwachung von Astronauten während bemannten Weltraummissionen.

Zusammen mit einem industriellen Partner entwickeln die Schweinfurter Experten ein neuartiges, mobiles medizinisches Messsystem zur Diagnostik des Herz-Kreislaufsystems und der Gefäßeigenschaften für Anwendungen in bemannten Weltraummissionen. Wissenschaftler vermuten, dass sich bei langdauernden Aufenthalten im Weltraum die Eigenschaften der Blutgefäße ändern und die Gefäße schneller altern als auf der Erde.

Der Fokus im EU-Projekt MOONWALK zur Simulation von zukünftigen bemannten Mond- und Marsmissionen liegt insbesondere bei der Entwicklung von Zukunftstechnologien und Mensch-Maschine-Schnittstellen zur interaktiven Steuerung von Robotersystemen bei Außenbordaktivitäten durch die Astronauten auf den Himmelskörpern. Dabei müssen beispielsweise auch die langen Verzögerungszeiten bei der Kommunikation zwischen Erde und Mars berücksichtigt werden. Daneben ist eine mobile medizinische Überwachung von größter Wichtigkeit für den Erhalt der Gesundheit der Astronauten.

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Interplanetare bemannte Exkursionen, wie beispielsweise der bemannte Flug zum Mond oder zum Mars, benötigen eine intensive Vorbereitung. In einer Experimentierphase des MOONWALK-Projektes in der Mars-Simulationsumgebung Rio Tinto im spanischen Andalusien konnten die Schweinfurter Experten als Gastforscher ihre neuen medizintechnischen Entwicklungen testen. Das Experimentierumfeld liegt mitten im iberischen Pyritgürtel, einer Landschaft, in der seit der Kupfersteinzeit vor 5000 Jahren Metallerze, wie Eisen, Kupfer, Silber, Blei und Gold abgebaut wurden und sich bei der dortigen Metallverarbeitung riesige Schlackenhalden auftürmten, die eine Umgebung ähnlich der Marsoberfläche schufen.

Das mobile und digitale medizintechnische Prototyp-Messsystem CAVExplorer 2.0 wird am Körper des Astronauten unter dem Astronautenanzug getragen. Wenige Elektroden am Oberkörper messen die elektrischen Signale des menschlichen Herzens. Mit Hilfe von rotem und infrarotem Licht wird die Pulswelle entlang der Blutgefäße mit einem Sensor am Ohrläppchen detektiert. Durch die elektronische Synchronisation der beiden Messsignale und die Berücksichtigung von physiologischen Zusammenhängen kann der Zustand des Herz-Kreislaufsystems und der Blutgefäße berechnet, abgespeichert und angezeigt werden.

Die medizinische Betreuung der Astronauten bei einem Marsflug sprengen die technischen Notwendigkeiten, die bei telemedizinischen Anwendungen auf der Erde erforderlich sind. Befindet sich der Mars beispielsweise in größter Erdentfernung, muss der Astronaut etwa 44 Minuten auf eine ärztliche Antwort warten, wenn er eine Anfrage wegen seines Gesundheitszustandes zum betreuenden Arzt auf der Erde schickt. Aufgrund der Entwicklung der aufwändigen Techniken für die bemannten Weltraummissionen erhoffen sich die Forscher auch Fortschritte für medizinische Anwendungen auf der Erde.

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siehe auch
ISS: Blutgefäßzellen in Schwerelosigkeit - 22. April 2016
ISS: Miesmuschel-Experiment hat begonnen - 24. März 2015
ISS: Sylter Muschelzellen im Weltall - 12. Januar 2015
ISS: Immunsystem von Astronauten im Visier - 22. April 2014
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