Mars-Missionen sind der nächste große Sprung in der Weltraumforschung. Die NASA strebt das nächste Jahrzehnt als Frist an, um die ersten Menschen dorthin zu bringen.
Eine Reise zum Mars zu unternehmen ist nicht wie ein Linienflug. Der Weltraum ist eine sehr feindliche Umgebung für das menschliche Leben. Vom Mangel an Schwerkraft bis schädliche Strahlung, von der Isolation bis zur Abwesenheit bei Tag und Nacht.
Missionen zum Mars: Kunststücke eines neuen Epos
Mars-Missionen werden körperlich und geistig weitaus anspruchsvoller sein als die Reisen, die bisher in 60 Jahren menschlicher Weltraumforschung unternommen wurden.
Ein Flug zum Mars (und zurück) dauert ungefähr 14 Monate, während die eigentliche Erkundungsmission mindestens drei Jahre dauern wird. Ein hohes Maß an kognitiver Leistung und effektive Teamarbeit sind für den Erfolg dieser echten Unternehmen von entscheidender Bedeutung.
Eine neue Studie veröffentlicht in Frontiers of Physiology fanden heraus, dass der Mangel an Schwerkraft bei solchen Mars-Missionen die kognitiven und emotionalen Fähigkeiten der Astronauten negativ beeinflussen könnte.
Mikrogravitation und damit verbundene Schäden
Von den frühesten Weltraummissionen an war klar, dass die Exposition gegenüber "Mikrogravitation" (Abwesenheit der Schwerkraft) zu dramatischen Veränderungen im menschlichen Körper führt.
Unter den Schäden: Veränderungen im Herz-Kreislauf-, Bewegungsapparat- und Nervensystem. Auf der Erde erkennen wir die Schwerkraft mithilfe unserer Sicht und verschiedener Organe, einschließlich derjenigen im Innenohr.
Wie funktioniert die Wahrnehmung der Schwerkraft auf der Erde?
Wenn unser Kopf aufrecht steht, sind kleine Steine in den Ohren (die vestibulären Otolithen) in einer viskosen Flüssigkeit perfekt ausbalanciert. Wenn wir unseren Kopf bewegen, bewirkt die Schwerkraft, dass sich die Flüssigkeit bewegt, und dies sendet das Signal an das Gehirn, dass unser Kopf seine Position geändert hat. Während der Raumfahrt funktioniert dieser Vorgang nicht mehr.
Die Raumfahrt kann sogar die Anatomie des Gehirns von Astronauten schädigen. Strukturelle Gehirnveränderungen wurden bei Astronauten nach ihrer Rückkehr von der Internationalen Raumstation (ISS) beobachtet. Das Gehirn bewegt sich im Schädel physisch nach oben, die Konnektivität zwischen Bereichen auf der Gehirnschicht, der Kortikalis und denen im Schädel wird verringert.
Wie sich diese Änderungen auf das Verhalten auswirken, ist noch nicht vollständig geklärt, aber die Wissenschaftler machen Fortschritte.
Astronauten können unter Orientierungslosigkeit, Wahrnehmungsillusionen, Gleichgewichtsstörungen und Reisekrankheit leiden. Solche Ergebnisse basieren jedoch häufig auf kleinen Stichproben.
Missionen zum Mars: die Simulationen der Schwerelosigkeit
Die neue NASA-Studie untersuchte die Auswirkungen der Mikrogravitation auf die kognitive Leistung, aber anstatt 24 Studienteilnehmer in den Weltraum zu schicken, schickten sie sie ins Bett.
Dies liegt daran, dass die Auswirkung einer Art von Bettruhe analog zu den Auswirkungen der Mikrogravitation ist.
Wenn wir stehen, wie bereits erwähnt, befinden sich die vestibulären Otolithen in der gleichen Richtung der Schwerkraft. Wenn wir uns hinlegen, sind sie orthogonal (im rechten Winkel).
Zwei Monate hinzulegen ist schwieriger als es aussieht.
Die Studienteilnehmer mussten fast zwei Monate lang mit einer Neigung von 6 ° auf dem Rücken liegen, wobei der Kopf tiefer als der Körper lag, ohne die Position zu ändern.
Sie wurden gebeten, regelmäßig eine Reihe kognitiver Aufgaben für Astronauten auszuführen, die für zukünftige Missionen zum Mars relevant sind. Das Ziel? Bewerten Sie ihre räumliche Ausrichtung, ihr Gedächtnis, ihre Risikobereitschaft und ihr emotionales Verständnis für andere.
Die Ergebnisse zeigten eine (kleine, aber signifikante) Verlangsamung der kognitiven Geschwindigkeit bei Aufgaben mit sensorischen und motorischen Fähigkeiten. Den Teilnehmern fiel es auch schwer, Emotionen zu lesen, wenn sie die Gesichter der Menschen betrachteten.
Die Anpassung an Schwerkraftänderungen erfordert Zeit und Mühe. Die Leistung bei kognitiven Aufgaben nahm sofort ab und blieb nach etwa 60 Tagen unverändert. Aber die Fähigkeit, Emotionen zu erkennen, verschlechterte sich weiter. Die Teilnehmer waren voreingenommen gegenüber negativen Emotionen: Es war wahrscheinlicher, dass sie die Mimik anderer Menschen als wütend identifizierten und sie weniger als glücklich oder neutral interpretierten.
Dies ist eine wichtige Entdeckung
Die Fähigkeit von Astronauten, intelligent und schnell zu sein, ist für Weltraummissionen von grundlegender Bedeutung und gilt auch für zukünftige Missionen zum Mars. Dies gilt auch für die Fähigkeit, die emotionalen Ausdrücke des anderen gut zu "lesen", da Sie viel Zeit auf engstem Raum zusammen verbringen müssen.
Weltraumagenturen sollten sowohl vor als auch während der Missionen zum Mars eine angemessene psychologische Ausbildung in Betracht ziehen, um dieses Risiko zu minimieren.
Die jüngsten Fortschritte und Investitionen in die Raketentechnologie bereiten eine aufregende neue Ära der Weltraumforschung vor.
Angesichts der Aussicht auf bevorstehende menschliche Missionen im Weltraum ist es so schnell wie möglich erforderlich, besser zu verstehen, wie sich die Schwerelosigkeit auf die emotionale Gesundheit auswirkt.
