NASA-Astronaut Nick Hague und Roscosmos-Kosmonaut Alexander Gorbunov fliegen im September zur Internationalen Raumstation, um an der SpaceX Crew-9-Mission der Agentur teilzunehmen. Dort werden die Besatzungsmitglieder wissenschaftliche Untersuchungen durchführen, darunter Studien zur Blutgerinnung, zu den Auswirkungen von Feuchtigkeit auf im Weltraum wachsende Pflanzen und zu Sehstörungen bei Astronauten.
Hier sind Einzelheiten zu einigen der während der Crew-9-Expedition geplanten Arbeiten:
Blutzellentwicklung im Weltraum
Megakaryocytes Orbiting in Outer Space and Near Earth (MeF1) untersucht, wie Umweltbedingungen die Entwicklung und Funktion von Megakaryozyten und Blutplättchen beeinflussen. Megakaryozyten, große Zellen im Knochenmark, und Blutplättchen, Teile dieser Zellen, spielen eine wichtige Rolle bei der Blutgerinnung und der Immunreaktion.
„Das Verständnis der Entwicklung und Funktion von Megakaryozyten und Blutplättchen während Langzeit-Raumflügen ist entscheidend für die Wahrung der Gesundheit der Astronauten“, sagte Hansjörg Schwertz, Forschungsleiter an der University of Utah.
„Das Senden von Megakaryozyten-Zellkulturen in den Weltraum bietet eine einzigartige Gelegenheit, ihren komplexen Differenzierungsprozess zu erforschen. Die Mikrogravitation kann auch Auswirkungen auf andere Blutzellen haben, sodass die Erkenntnisse, die wir gewinnen, wahrscheinlich unser allgemeines Verständnis davon verbessern werden, wie die Raumfahrt die Blutzellproduktion beeinflusst.“
Die Ergebnisse könnten wichtige Erkenntnisse über die Risiken von Veränderungen bei Entzündungen, Immunreaktionen und Blutgerinnseln im Weltraum und am Boden liefern.
Patches für NICER
Das Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER)-Teleskop an der Außenseite der Raumstation misst die von Neutronensternen und anderen kosmischen Objekten ausgesandten Röntgenstrahlen, um Fragen zu Materie und Schwerkraft zu beantworten.
Im Mai 2023 entwickelte NICER ein „Lichtleck“, durch das Sonnenlicht die Messungen am Tag beeinträchtigen kann. Bei einem zukünftigen Weltraumspaziergang werden spezielle Flicken angebracht, die einen Teil des Schadens abdecken sollen, sodass das Instrument wieder rund um die Uhr einsatzbereit ist.
„Dies wird das vierte wissenschaftliche Observatorium und das erste Röntgenteleskop im Orbit sein, das von Astronauten repariert wird“, sagte der leitende Forscher Keith Gendreau vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland.
„In nur einem Jahr haben wir das Problem diagnostiziert, eine Lösung entworfen und getestet und sie für den Start bereitgestellt. Das Team der Raumstation – von Managern und Sicherheitsexperten bis hin zu Ingenieuren und Astronauten – hat uns dabei geholfen, dies zu verwirklichen. Wir freuen uns darauf, zum normalen wissenschaftlichen Betrieb zurückzukehren.“
Vitamine für die Sehkraft
Bei einigen Astronauten kommt es zu Sehstörungen, einem Zustand, der als raumfahrtassoziiertes neurookulares Syndrom bezeichnet wird. Die B-Complex-Untersuchung prüft, ob eine tägliche Vitamin-B-Ergänzung dieses Problem verhindern oder lindern kann, und untersucht, wie genetische Faktoren die individuelle Reaktion beeinflussen können.
„Wir wissen noch immer nicht genau, was dieses Syndrom verursacht, und nicht jeder bekommt es“, sagte Sara Zwart, leitende Forscherin an der University of Texas Medical Branch in Houston. „Wahrscheinlich sind es viele Faktoren und biologische Unterschiede, die manche Astronauten anfälliger machen als andere.“
Eine solche Abweichung könnte mit einem Stoffwechselweg zusammenhängen, der B-Vitamine benötigt, um richtig zu funktionieren. Ineffizienzen in diesem Weg können die Innenauskleidung der Blutgefäße beeinträchtigen, was zu Undichtigkeiten führen kann, die zu Sehstörungen beitragen können. Die Verabreichung von B-Vitaminen, von denen bekannt ist, dass sie die Funktion der Blutgefäße positiv beeinflussen, könnte Probleme bei genetisch gefährdeten Astronauten minimieren.
„Das Konzept dieser Studie basiert auf 13 Jahren Flug- und Bodenforschung“, sagte Zwart. „Wir freuen uns, endlich eine risikoarme Gegenmaßnahme im Flug zu testen, die das Risiko bei zukünftigen Missionen, einschließlich derer zum Mars, verringern könnte.“
Bewässerung des Weltraumgartens
Da die Menschen immer länger und weiter von der Erde entfernt reisen, wird der Anbau von Nahrungsmitteln immer wichtiger. Wissenschaftler führten auf der Raumstation mithilfe der Veggie-Hardware viele Pflanzenwachstumsexperimente durch, darunter Veg-01B, das zeigte, dass sich der rote Romana-Salat „Outredgeous“ für den Pflanzenanbau im Weltraum eignet.
Plant Habitat-07 untersucht mit diesem Salat, wie sich Feuchtigkeitsbedingungen auf die Nährstoffqualität und mikrobielle Sicherheit von Pflanzen auswirken. Advanced Plant Habitat kontrolliert Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Luft, Licht und Bodenfeuchtigkeit und schafft so die genauen Bedingungen, die für das Experiment erforderlich sind.
„Die Verwendung einer Pflanze, von der bekannt ist, dass sie im Weltraum gut wächst, entfernt eine herausfordernde Variable aus der Gleichung“, erklärte Chad Vanden Bosch, leitender Forscher bei Redwire. Außerdem sei erwiesen, dass dieser Salat auch beim Anbau im Weltraum unbedenklich zum Verzehr geeignet sei.
„Bei Besatzungen, die eine Basis auf dem Mond oder dem Mars bauen, steht die Pflege von Pflanzen möglicherweise nicht ganz oben auf der Aufgabenliste, daher müssen Pflanzenwachstumssysteme automatisiert werden“, sagte Bosch. „Solche Systeme bieten jedoch möglicherweise nicht immer die perfekten Wachstumsbedingungen, daher müssen wir wissen, ob Pflanzen, die unter suboptimalen Bedingungen gewachsen sind, zum Verzehr geeignet sind.“