Wir könnten eine Renaissance der bemannten Raumfahrtforschung erleben, da eine Rekordzahl von Privatpersonen ins All fliegt – und Wissenschaftler ihre Techniken zur Datenerfassung über diese unerschrockenen Testobjekte verbessern.
Ein Zeichen dafür, dass die Renaissance unmittelbar bevorsteht, tauchte Anfang dieser Woche auf, als die Zeitschrift Nature veröffentlichte ein Stapel Papiere beschreibt die körperlichen und geistigen Veränderungen, die die vierköpfige Inspiration4-Crew vor fast drei Jahren erlebte. Diese Mission in Partnerschaft mit SpaceX startete am 15. September 2021 und kehrte drei Tage später zur Erde zurück.
Während der Mission kam es bei der Besatzung zu einer Reihe geringfügiger molekularer Veränderungen, Störungen des Immunsystems und leichten Einbußen der kognitiven Leistungsfähigkeit. Die Forscher können die Daten – mehr als 100.000 gesundheitsbezogene Datenpunkte – jedoch nur deshalb analysieren, weil die vierköpfige Besatzung sie überhaupt zuverlässig erfassen konnte.
Dies ist eine größere Leistung, als man vielleicht denkt. Die Crew von Inspiration4 erhielt viel Training, größtenteils von SpaceX, das die Kapsel Dragon für ihren Flug durch die Umlaufbahn bereitstellte. Aber ihre Vorbereitung ist noch weit entfernt von der der NASA-Astronauten an Bord der ISS, die ebenfalls regelmäßig eine Reihe von Gesundheitstests an sich selbst durchführen. Dazu gehören Ultraschalluntersuchungen, kognitive Tests, Biopsien, Blut- und Speicheltests, Hautabstriche und sensorische und motorische Tests.
„Man kann mit Privatpersonen im Weltraum forschen, das ist das Ergebnis Nummer eins. [of the research]”, sagte Dr. Dorit Donoviel in einem kürzlichen Interview. Dr. Donoviel ist Co-Autorin eines der in Nature veröffentlichten Artikel und außerordentliche Professorin am Center for Space Medicine der Baylor University. Sie ist außerdem geschäftsführende Direktorin des von der NASA finanzierten Forschungskonsortiums Translational Research Institute for Space Health (TRISH), das Spitzenforschung zur Verbesserung der menschlichen Sicherheit im Weltraum durchführt und finanziert.
„Ehrlich gesagt war sich niemand sicher, ob wir eine angemessene Menge an Daten sammeln und umsetzen könnten; ob normale Menschen, die noch nie mit wissenschaftlicher Forschung in Berührung gekommen sind, etwas tun könnten, das wir tatsächlich analysieren könnten“, fuhr sie mit Bezug auf die Mission Inspiration4 fort.
In mancher Hinsicht ist die Crew von Inspiration4 alles andere als gewöhnlich: Der Leiter der Mission, Jared Isaacman, ist ein Milliardär, der mit 16 Jahren ein Unternehmen zur Zahlungsabwicklung gründete; Hayley Arcenaux ist Arzthelferin am weltberühmten St. Jude Children’s Research Hospital; Sian Proctor ist eine promovierte Pilotin, die an einer Hochschule Geologie lehrt; und Christopher Sembroski ist ein ehemaliger Geselle der US Air Force, dessen lange Karriere als Luft- und Raumfahrtingenieur ihn zu seinem jetzigen Arbeitgeber, Blue Origin, führte.
Und dennoch kamen sie als Raumfahrtneulinge zu Inspiration4. Das bedeutete, dass die TRISH-Forscher eine Testreihe entwickeln mussten, die mit minimalem Training durchgeführt werden konnte. Die Inspiration4-Crew trug auch Apple Watches, und die Kapsel war mit Umweltsensoren ausgestattet, die die Forscher mit den anderen Testergebnissen korrelieren konnten. Die Korrelation der Daten sei „ungewöhnlich“, sagte Dr. Donoviel, aber sie gab den Forschern einzigartige Einblicke darin, wie sich Veränderungen in der begrenzten Umgebung auf Dinge wie Herzfrequenz oder kognitive Leistung auswirkten.
Insgesamt versuchen Forscher, Tests zu digitalisieren und die Datenerfassung passiver zu gestalten, um den kognitiven Aufwand für den privaten Astronauten zu senken. (Auch NASA-Astronauten nehmen an kognitiven Tests teil, aber laut Dr. Donoviel tun sie dies mit Bleistift und Papier.)
Das Sammeln solcher Informationen wird von entscheidender Bedeutung sein, da die Zahl der Privatpersonen, die ins All fliegen, zunimmt, was im kommenden Jahrzehnt mit ziemlicher Sicherheit der Fall sein dürfte. Forscher werden besser verstehen können, welche Auswirkungen Weltraumflüge auf Menschen haben, die nicht dem typischen NASA-Astronautentyp entsprechen: männlich, weiß und in den oberen Perzentilen in Bezug auf körperliche und kognitive Leistungsfähigkeit. Aber das wird ihnen nur gelingen, wenn die zukünftigen Weltraumtouristen bereit sind, die Daten zu sammeln.
Mehr Daten bedeuten ein besseres Verständnis dafür, wie sich Raumflüge auf Frauen im Vergleich zu Männern auswirken, oder könnten zukünftigen Weltraumtouristen mit Vorerkrankungen helfen, zu verstehen, wie sie in der Schwerelosigkeit zurechtkommen werden. Die Ergebnisse von Inspiration4 sind vielversprechend, insbesondere für den Weltraumtourismus: TRISHs Studie kam auf Grundlage der Daten dieser Mission zu dem Schluss, dass Kurzzeitmissionen keine signifikanten Gesundheitsrisiken bergen. Diese jüngste vorläufige Erkenntnis ergänzt bestehende Daten, die belegen, dass längerfristige Aufenthalte im Weltraum – in diesem Fall 340 Tage – möglicherweise nicht so gefährlich sind wie einst angenommen.
Bisher seien kommerzielle Anbieter von Axiom Space über SpaceX bis Blue Origin mehr als bereit gewesen, mit TRISH zusammenzuarbeiten, und hätten sich bereit erklärt, die bei ihren jeweiligen Missionen gesammelten Daten zu standardisieren und zusammenzulegen, sagte Dr. Donoviel.
„Sie alle konkurrieren um diese Leute [as customers]aber dadurch können sie zu einer gemeinsamen Wissensbasis beitragen“, fügte sie hinzu.
Dies ist nur der Anfang. Die Zunahme nichtstaatlicher Raumfahrtmissionen wirft große Fragen in Bezug auf Normen, Ethik und Regulierung menschlicher Forschung im Weltraum auf. Zwar werden wahrscheinlich mehr Privatpersonen als je zuvor in den Weltraum fliegen, doch werden sie Interesse daran haben, als Versuchskaninchen für die wissenschaftliche Forschung zu fungieren? Wird ein privater Astronaut, der 50 Millionen Dollar für ein luxuriöses Weltraumtourismus-Erlebnis bezahlt, seine Zeit im Orbit damit verbringen wollen, Ultraschalluntersuchungen an sich selbst durchzuführen oder seinen vorübergehenden kognitiven Verfall akribisch zu messen?
Möglicherweise, möglicherweise auch nicht. Letztes Jahr war Donoviel Mitherausgeber eines Artikel in Science Sie fordern unter anderem die Entwicklung einer Reihe von Grundsätzen zur Steuerung kommerzieller Raumfahrtmissionen. Einer dieser Grundsätze, die die Autoren fordern, ist die soziale Verantwortung – im Wesentlichen die Idee, dass private Astronauten wohl eine erhöhte soziale Verantwortung haben, diese Forschung voranzutreiben.
„Wenn Sie in den Weltraum fliegen, ruhen Sie sich auf den Lorbeeren der öffentlichen Finanzierung aus, die Ihnen die Reise in den Weltraum ermöglicht hat. Die Steuerzahler haben für all diese Weltraumkapazitäten bezahlt, die Ihnen jetzt die Reise in den Weltraum ermöglicht haben. Sie sind den Steuerzahlern also die Forschung schuldig“, argumentierte Dr. Donoviel. Sie fügte hinzu, dass Fortschritte bei tragbarer Technologie die Belastung der Forschungsteilnehmer nur verringert haben – nicht nur mit der Apple Watch, sondern auch mit Technologien wie der Biobutton-Gerät das kontinuierlich viele Vitalzeichen oder einen Schweißfleck sammelt.
„Wir machen es Ihnen nicht schwer, wir stechen Sie nicht mit einer Nadel, wir zwingen Sie nicht zu einem Ultraschall, aber tragen Sie den Biobutton und legen Sie das Schweißpflaster auf.“