Zwei Monate flachliegen oder 100 Tage völlig abgeschottet sein. In Köln-Porz opfern sich Freiwillige als Test-Astronauten. Es geht um mehr als nur Bezahlung – es geht um einen Traum.

Sechs Grad Schräglage – das klingt erstmal harmlos. Doch wer das Bett im Kölner Forschungszentrum Envihab sieht, ändert schnell seine Meinung. Zwölf Freiwillige verbringen hier 60 Tage lang ununterbrochen im Liegen. Das Ganze spielt sich im Untergeschoss des Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrums (DLR) ab. Sie sind Teilnehmer der Bettruhestudie SMC, einem Gemeinschaftsprojekt des DLR und der US-Raumfahrtbehörde Nasa.

SMC ist die Abkürzung für „Sensorimotor Countermeasure Study“. Untersucht wird, wie man den sensomotorischen Problemen, die durch die Schwerelosigkeit im All entstehen, entgegenwirken kann. Die Erkenntnisse sind auch für Astronauten wertvoll, die in den kommenden Jahren zum Mond aufbrechen werden. Mit der Artemis 4 Mission könnte dies bereits 2028 geschehen. Wie Bundesraumfahrtministerin Dorothee Bär kürzlich bekannt gab, wird dann voraussichtlich auch ein deutscher Astronaut an Bord sein. Doch eine bemannte Raumfahrtmission muss sorgfältig geplant werden.

Aus diesem Grund wird auf der Erde sogar in der Sechs-Grad-Position geduscht, mit dem Kopf nach unten und den Füßen nach oben. „Der Winkel stellt die Flüssigkeitsverschiebung am besten nach, so, wie sie auch im Weltraum passiert“, erklärt Projektleiter Stefan Möstl. „Wenn wir uns auf der Erde befinden, zieht uns die Schwerkraft das Blut aus dem Gesicht. Da oben ist das anders. Deshalb haben Astronauten immer so ein aufgedunsenes Gesicht.“ Und die Testpersonen in Köln erleben das ebenfalls.

Björn ist einer, der dies bereits in einer früheren Studienrunde erlebt hat. Sein Nachname wird aus internen Gründen nicht veröffentlicht. „Die ersten Tage sind die härtesten“, schildert er die anfänglichen Probleme. Der Druck im Gehirn steigt. Möstl fügt hinzu, dass die Kopftieflage auch Rücken- und Kopfschmerzen oder Verdauungsstörungen auslösen kann. „Danach war es das neue Normal“, sagt Björn. „Es ist schon beeindruckend, wie anpassungsfähig der Körper ist.“

Zwei Monate lang, 24 Stunden am Tag, muss immer mindestens ein Schulterblatt die Matratze berühren. Bereits 14 Tage vorher starten die Voruntersuchungen, und auch danach folgen Tests und Reha-Training, um die sichere Rückkehr in die Vertikale zu ermöglichen. Diesen Wechsel erleben auch Raumfahrer nach einer Landung. „Man ist schon etwas unsicher auf den Beinen“, erinnert sich Björn. Laut Möstl normalisiert sich das in der Regel nach drei bis vier Tagen.

Mehr als 100 Experimente für die Weltraum-Forschung

Während der Liegephase absolvieren die Teilnehmer über 100 Versuche, wie kognitive Tests und ein aufwendiges Schlaflabor. Im Mittelpunkt steht jedoch das Trainingsprogramm. Denn durch die Schwerelosigkeit gehen Kraft und andere körperliche Fähigkeiten verloren. Der Platz für Trainingsgeräte ist jedoch begrenzt, und gewöhnliche Geräte wie Wackelbretter oder Hantelbänke sind im Vakuum unbrauchbar. Die Gewichte würden schweben, und der Widerstand für den Trainingseffekt würde fehlen. „Die Studie untersucht, wie man mit relativ kleinen und leichten Trainingsmethoden die Funktion des Bewegungsapparats aufrechterhalten kann“, so Möstl.

Eine Kontrollgruppe liegt 60 Tage lang untätig. Eine zweite Gruppe stimuliert hingegen täglich für 30 Minuten ihre Beinmuskulatur mit elektrischen Impulsen. Dazu werden Elektroden an Ober- und Unterschenkeln angebracht. „Die Geräte sind gerade mal so groß wie ein Handy – so, wie man das in der Raumfahrt haben will“, sagt Möstl.

Die Trainingsfläche der dritten Gruppe, die ihren Gleichgewichtssinn trainiert, ist deutlich größer. Die Probanden „schweben“ auf einem Schlitten, der auf einem Luftpolster gelagert ist, ähnlich einem Airhockey-Tisch. Ihre Füße sind dabei mit einem Gurtsystem an ein Balance-Board geschnallt, das sie durch Ausgleichsbewegungen von Beinen und Oberkörper stabilisieren müssen – eine ziemlich wackelige Angelegenheit, wie eine Vorführung zeigte.

„Die Nasa legt ein besonderes Augenmerk auf diese Technik, sie soll schon bald auf der ISS zum Einsatz kommen, vorher brauchen sie aber entsprechende Fallzahlen“, erklärt der Medizintechnik-Ingenieur, der das Projekt mit seinem Kölner Team betreut. Unzählige Parameter werden während dieser Zeit erfasst, darunter Veränderungen der Knochendichte, Muskelmasse und des Gleichgewichtssinns. Auch die Leistung der Probanden in einem Hindernisparcours vor und nach der Liegephase wird bewertet.

Insgesamt sind 150 Mitarbeiter an der Studie beteiligt. Sie gewährleisten eine Betreuung und Beobachtung rund um die Uhr und kümmern sich um die Probanden. Besuch von außen ist in dieser Zeit nicht erlaubt. Das DLR-Team rollt die Teilnehmer von A nach B, sei es zu Untersuchungen, zum Duschen oder in die Gemeinschaftsräume. In ihrer Freizeit können die Teilnehmer zusammen sein oder sich zurückziehen.

18.000 Euro Aufwandsentschädigung und strenge Regeln

Beim Essen wird es noch strenger. Die Portionen sind grammgenau abgewogen. „Das ergibt manchmal komische Zusammenstellungen, wenn zum Beispiel nur die Hälfte des Brots belegt ist, weil die Nährstoffmenge eben schon erreicht ist“, erzählt Björn. Und: Alles muss aufgegessen werden. Chips beim Fernsehen sind gestrichen. „Klar, wenn jemand Durst hat, darf der trinken. Aber es muss zumindest dokumentiert werden“, sagt der Studienleiter. Zur Halbzeit gibt es eine kleine Feier – Bergfest im Liegen, natürlich. Dann wird sogar alkoholfreier Sekt serviert, der genau im Ernährungsplan berücksichtigt ist und nur bis zur Nachtruhe getrunken werden darf.

Denn auch diese ist streng geregelt, zum Beispiel, wann das Licht gedimmt werden muss – ein Mittagsschlaf ist tabu. Wer aus Versehen einnickt, wird geweckt. Abends wird die Internetverbindung getrennt, um nächtliches Spielen zu verhindern. „Wir versuchen, alles zu standardisieren, damit wir sichergehen können, dass die Effekte, die wir messen, aufs Training zurückzuführen sind und nicht auf andere Faktoren“, erläutert Möstl.

Was für manche wie ein Albtraum klingt, war für Björn die Erfüllung eines Kindheitstraums. „Seit ich klein bin, habe ich mich für Luft- und Raumfahrt begeistert. Der Gedanke, ein Teil davon zu sein, war meine ganze Motivation. Ich wusste einfach: Das ist es!“ Normalerweise betreibt Björn Escape-Rooms. Die Studie war für ihn gewissermaßen auch ein kleines Abenteuer. Jetzt darf er sich „terrestrischer Astronaut“ nennen, ein Teilnehmer einer Mission auf der Erde. 18.000 Euro gab es als Aufwandsentschädigung vom DLR.

„Wenn man es nur für die Kohle macht, tut man sich keinen Gefallen. Dafür ist es dann doch zu anstrengend“, warnt Möstl. Das Geld sei sowieso für die wenigsten der Hauptgrund. Es muss versteuert werden und den Verdienstausfall abdecken. Die meisten Teilnehmer sind abenteuerlustig, haben eine Leidenschaft für Forschung und Raumfahrt oder wollen ihren Horizont erweitern. Für die SMC-Studie gab es 7000 Bewerbungen, gefolgt von einem aufwendigen Auswahlverfahren. „Es hat sich gelohnt“, sagt Björn.

Nach der Bettruhe: 100 Tage in totaler Isolation

So sehr, dass er sich sofort für eine zweite Studie im DLR begeisterte. Da seine Zeit jedoch begrenzt war, entschied sich Björn für eine Art Kurzversion des SOLIS100-Projekts (Study of Long-term Isolation). In einem achttägigen Pilotversuch erlebte er, was andere Probanden derzeit über 100 Tage durchmachen: völlige Abgeschiedenheit von der Außenwelt – zu sechst, auf 130 Quadratmetern, ohne Tageslicht.

Stattdessen sorgen helle Lampen an der Decke für Licht. „Wir stellen hier die Lichtverhältnisse nach, die auch auf der ISS herrschen“, erklärt Amelie Therre. Sie leitet die von der Europäischen Weltraumagentur Esa initiierte Studie seitens des DLR. Die Räume in der Envihab-Forschungsanlage dienen als Simulation auf der Erde für künftige Langzeitmissionen zum Mond und Mars.

„Es geht darum, Fragen zu beantworten, wie: Was macht die Abgeschiedenheit mit der Psyche, der Gesundheit und der Leistungsfähigkeit? Wie entwickelt sich die Funktionalität in einem Team?“, erläutert Therre.

Denn die Reisedauer für zukünftige Raumfahrtmissionen wird zunehmen. Raumfahrtorganisationen planen, das All weit über den Erdorbit hinaus zu erforschen. „Diese Missionen werden neue psychologische und physische Herausforderungen mit sich bringen. Die Besatzung benötigt in isolierten und begrenzten Umgebungen mehr Autonomie. Um diese Herausforderungen zu kennen und zu meistern, sind hochwertige Studien unerlässlich“, sagt Professor Jens Jordan, Leiter des DLR-Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin. Die Forschung soll auch helfen, Risiken vorherzusagen und die Auswahl sowie das Training der Besatzungsmitglieder zu verbessern.

Dafür füllen die Testpersonen Fragebögen aus, absolvieren Tests, schreiben Tagebuch, verfolgen ihre Gesundheitsdaten, nehmen sich gegenseitig Blut ab und werden per Audio und Video überwacht. Nur die Schlafkapseln – die immerhin eigens belüftet und schallisoliert sind – und das Badezimmer bieten etwas Privatsphäre. Duschen ist nur zweimal fünf Minuten pro Woche erlaubt. Das ist nicht viel, wenn man bedenkt, dass die Test-Astronauten täglich Sport machen. „Wir wollen auch hier die Ressourcenknappheit darstellen“, sagt Therre.

Das betrifft auch die Nahrung. Sie ist exakt abgezählt und lagert derzeit noch im kleinen Vorratsraum. In drei Monaten wird sie verbraucht sein. Erst dann dürfen die Erd-Astronauten wieder nach draußen. (red)

Dieser Inhalt wurde mit Hilfe von KI erstellt.