Eine aktuelle Studie von Yorker Universität Er enthüllt, dass Astronauten überraschend gut im „Fliegen“ sind, auch ohne die vertraute Anziehungskraft der Erdschwerkraft. Sie schätzen die zurückgelegte Strecke genau ein und können in Notsituationen schnell reagieren.

Diese Studie wurde in Zusammenarbeit mit der Canadian Space Agency (Kanadische Raumfahrtbehörde) Und NASAEs eröffnet neue Bereiche des Verständnisses in der Weltraumsicherheit und der menschlichen Homöostase und wirft möglicherweise Licht auf Alterungsprozesse auf der Erde.

Astronauten fordern heraus, ohne Schwerkraft zu fliegen

Unser Gleichgewichts- und Bewegungssinn hat sich auf der Erde entwickelt, wo die Schwerkraft immer präsent ist. Diese Kraft spielt eine entscheidende Rolle dabei, wie wir verstehen, in welche Richtung wir gehen und wie wir Stürze vermeiden können.

Ohne die Schwerkraft kann unser Innenohrsystem, das uns normalerweise hilft, Gleichgewicht und Richtung zu spüren, die Orientierung verlieren. Dies wirft die Frage auf: Wie funktionieren Astronauten in der Mikrogravitationsumgebung der Internationalen Raumstation, wo die Schwerkraft der Erde größtenteils aufgehoben ist?

Professor Lawrence Harris, ein Experte für Seh- und Bewegungswahrnehmung an der York University, hat genau dieses Phänomen untersucht. „Wir sind seit fast einem Vierteljahrhundert kontinuierlich im Weltraum präsent, und da die Raumfahrtbemühungen zunehmen und wir planen, zum Mond und darüber hinaus zurückzukehren, ist die Beantwortung von Gesundheits- und Sicherheitsfragen noch wichtiger geworden“, sagte er. Professor Harris.

„Basierend auf unseren Erkenntnissen scheint es, als ob der Mensch überraschenderweise in der Lage ist, den Mangel an natürlicher Umwelt auf der Erde durch das Sehen angemessen zu kompensieren.“ Für langfristige Missionen zum Mond und darüber hinaus ist es von entscheidender Bedeutung, zu verstehen, wie sich Menschen an den Weltraum anpassen.

Astronauten auf die Probe stellen

Professor Harris und sein Team arbeiteten mit Dutzenden Astronauten – sechs Männern und sechs Frauen – an Bord der Internationalen Raumstation. Ihre Forschung verglich das Bewegungs- und Distanzgefühl von Astronauten vor, während und nach ihren Langzeitmissionen.

Die Studie verlief nicht ohne Herausforderungen. Bei Weltraummissionen herrscht viel Betrieb und manchmal muss die Internationale Raumstation Notfallmanöver durchführen, um zu verhindern, dass kleine Objekte durch den Weltraum fliegen.

Astronauten haben die Superkraft, sich an den Weltraum anzupassen

Hatten Astronauten im Weltraum Schwierigkeiten? Überraschenderweise nicht viel. Die Forscher fanden heraus, dass die Fähigkeit der Astronauten, die zurückgelegte Distanz im Weltraum genau einzuschätzen, weitgehend erhalten blieb.

„Es wurde wiederholt gezeigt, dass die Wahrnehmung der Schwerkraft die kognitiven Fähigkeiten beeinflusst“, erklärte Harris. „Der tiefgreifendste Weg, die Wirkung der Schwerkraft zu untersuchen, besteht darin, sie zu beseitigen. Deshalb haben wir unsere Forschung in den Weltraum verlagert.“

Was verrät diese Anpassungsfähigkeit? Wissenschaftler glauben, dass der Mensch die fehlende Schwerkraft gut kompensieren kann, indem er sich in erster Linie auf sein Sehvermögen verlässt. Dies stellt frühere Annahmen darüber in Frage, wie wichtig unser Innenohr-Gleichgewichtssystem für Feinbewegungen ist.

Wie genau fliegen Astronauten?

Astronauten „fliegen“ im Weltraum durch eine Kombination aus Mikrogravitationsbedingungen und ihren eigenen Bewegungen

Mikrogravitationsumgebung

Im Weltraum, insbesondere in der Erdumlaufbahn wie auf der Internationalen Raumstation (ISS), erleben Astronauten Mikrogravitation. Das bedeutet nicht, dass es überhaupt keine Schwerkraft gibt, aber die Schwerkraft ist viel schwächer als die auf der Erdoberfläche. Dieser Zustand wird oft als Schwerelosigkeit beschrieben.

Bewegung in der Mikrogravitation

In dieser Umgebung gehen Astronauten nicht wie auf der Erde. Stattdessen bewirken sie, dass sich Oberflächen bewegen. Ein sanfter Druck von der Wand, Decke oder einer anderen Oberfläche lässt es durch die Kabine schweben. Sie greifen mit Händen und Füßen an Handläufen oder anderen Vorrichtungen, um sich zu orientieren oder anzuhalten.

Kontrollierte Bewegungen

Aufgrund des fehlenden Widerstands müssen Bewegungen in der Mikrogravitation bewusster erfolgen. Plötzliche oder starke Bewegungen können dazu führen, dass sich der Astronaut dreht oder mit Gegenständen oder Wänden kollidiert. Um zu lernen, wie man fliegt oder sich effizient im Weltraum bewegt, muss man die Kunst des sanften, kontrollierten Vortriebs und Greifens beherrschen.

Anpassung an die Mikrogravitation

Neue Astronauten verbringen viel Zeit damit, sich an diese Art der Fortbewegung zu gewöhnen. Sie lernen, ihre Geschwindigkeit und Richtung zu kontrollieren und Aufgaben schwebend auszuführen. Diese Anpassung ist entscheidend für ihre Sicherheit und Wirksamkeit an Bord von Raumfahrzeugen.

Im Wesentlichen nutzen Astronauten beim Fliegen im Weltraum die einzigartigen Bedingungen der Mikrogravitation aus, nutzen Oberflächen als Antrieb und Führung und beherrschen die Kunst der Bewegung ohne die vertraute Anziehungskraft der Erdschwerkraft.

Auswirkungen: vom Weltraum bis zum Altern

Die Studie hat Auswirkungen über die Raumfahrt hinaus. Die Internationale Raumstation ist eine potenziell gefährliche Umgebung, und Untersuchungen zeigen, dass Astronauten in Notsituationen weiterhin in der Lage sind, sich schnell und präzise zu bewegen.

„Während unseres Experiments musste die ISS mehrfach Ausweichmanöver durchführen“, erinnert sich Harris. „Astronauten müssen in Notsituationen schnell und effizient an sichere Orte oder Fluchtluken auf der ISS gelangen können. Daher war es sehr beruhigend zu sehen, dass ihnen dies tatsächlich ziemlich genau gelang.“

Am interessantesten ist vielleicht, dass die Forschung Erkenntnisse darüber liefert, wie sich das Alter auf unsere Wahrnehmung und Bewegung hier auf der Erde auswirkt. Mit zunehmendem Alter lässt der Gleichgewichtssinn häufig nach, was zu einem erhöhten Sturzrisiko führt.

Die Studie legt nahe, dass diese Probleme möglicherweise nicht ausschließlich auf eine Verschlechterung des Innenohrsystems zurückzuführen sind, wie bisher angenommen wurde. Vielleicht schwächt sich mit zunehmendem Alter der Zusammenhang zwischen der Wahrnehmung unserer Bewegung und der tatsächlichen Reaktion unseres Körpers zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts ab – ein Bereich, der einer weiteren Untersuchung wert ist.

Die Zukunft der Astronauten, die im Weltraum und darüber hinaus fliegen

Das Studium an der York University ist nur der Anfang. Professor Harris und sein Team planen, weitere raumbezogene Veränderungen der Wahrnehmung zu untersuchen. Diese Arbeit ebnet den Weg für eine sicherere und erfolgreichere Weltraumforschung bei zukünftigen Missionen zum Mond und Mars.

Es beleuchtet auch gesundheitliche Bedenken hier auf der Erde und hilft uns, die Geheimnisse des Alterns zu verstehen und zu erfahren, wie wir ein besseres und längeres Leben führen können. Ist es nicht erstaunlich, wie das Erreichen der Sterne das Leben hier auf der Erde verbessern kann?

Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Mikrogravitation NPJ.

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