Vivaldi-Experiment: Europäische Wissenschaftler simulieren Schwerelosigkeit

PARIS / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Europäische Wissenschaftler haben ein innovatives Experiment gestartet, das die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf den menschlichen Körper simuliert. Im Rahmen des Vivaldi-Experiments werden Freiwillige gebeten, zehn Tage lang auf Wasserbetten zu liegen, um die physiologischen Effekte der Raumfahrt zu untersuchen.

Das Vivaldi-Experiment, das derzeit in seiner dritten und letzten Phase am Medes-Weltraumklinikum in Toulouse, Frankreich, durchgeführt wird, zielt darauf ab, die Bedingungen der Schwerelosigkeit zu simulieren, wie sie Astronauten auf der Internationalen Raumstation erleben. Diese Phase, bekannt als Vivaldi III, umfasst die längste bisherige Immersionsperiode und läuft parallel zu einer Studie über Kopftieflagerung im Bett, an der insgesamt 20 Teilnehmer teilnehmen.

In dieser Phase des Experiments liegen zehn Freiwillige in speziellen Wannen, die mit wasserdichtem Stoff überzogen sind, um sie trocken zu halten, während sie gleichmäßig vom Wasser gestützt werden. Diese Anordnung vermittelt ein Gefühl der Schwerelosigkeit, das der Erfahrung von Astronauten im All nahekommt. Während der gesamten zehn Tage bleiben die Teilnehmer in diesen wassergefüllten Gehäusen und unterziehen sich einer Reihe von medizinischen und wissenschaftlichen Studien, die darauf abzielen, zu erforschen, wie Weltraumbedingungen den menschlichen Körper beeinflussen.

Die Freiwilligen verwenden schwimmende Bretter und Nackenkissen während der Mahlzeiten, und für Toilettengänge werden sie auf eine Trage umgelagert, wobei ihre liegende Position beibehalten wird. Frühere Vivaldi-Kampagnen testeten eine fünftägige Trockenimmersion mit sowohl männlichen als auch weiblichen Freiwilligen. Diese letzte Phase verlängert die Immersion auf zehn Tage und läuft parallel zu einer zehntägigen Kopftieflagerungsstudie, an der jeweils zehn männliche Teilnehmer beteiligt sind.

Beide Techniken – Trockenimmersion und Kopftieflagerung – helfen, Bedingungen zu replizieren, die im Weltraum auftreten. „Durch die Verlängerung der Trockenimmersion und den Vergleich mit der Bettruhe verfeinern wir unser Verständnis dafür, wie diese Analogien das Leben im Weltraum simulieren, die unterschiedlichen physiologischen Effekte und wie sie sich gegenseitig ergänzen“, erklärt Ann-Kathrin Vlacil, Teamleiterin für die Ermöglichung von Wissenschaft in der menschlichen Erforschung bei der ESA.

Im Weltraum erfahren Astronauten eine Vielzahl von physiologischen Veränderungen. Muskel- und Knochendichte nehmen ab, die Form des Augapfels kann sich verschieben, und Flüssigkeiten verteilen sich zum Gehirn hin. Die Trockenimmersion hilft, diese Effekte zu simulieren, indem das Gewicht vom Körper genommen wird, während die Kopftieflagerung Flüssigkeitsverschiebungen und den Bewegungsmangel nachahmt, den Astronauten in der Mikrogravitation erleben. Beide Techniken lösen Veränderungen in den neurologischen, kardiovaskulären und metabolischen Systemen aus.

Zusätzlich untersuchen Forscher hormonelle Schwankungen, Immunreaktionen und die Wechselwirkungen zwischen Nerven- und Sehsystemen. Die kontrollierte Natur der Studie ermöglicht Echtzeit-Medizinbewertungen und eine genaue Überwachung der physiologischen Veränderungen. Obwohl das Vivaldi-Experiment darauf abzielt, Gesundheitsrisiken für Astronauten zu mindern und Gegenmaßnahmen für längere Weltraummissionen zu entwickeln, hat es auch erhebliche Auswirkungen auf die erdbasierte Medizin.

„Die Brücke zwischen Raumfahrt und erdgebundener Forschung zu schlagen, ist entscheidend für die menschliche Weltraumforschung. Unsere Ergebnisse haben bedeutende Auswirkungen auf die erdbasierte Medizin, insbesondere bei altersbedingten Erkrankungen“, sagt Marc-Antoine Custaud, Leiter der ESA-Bettruhe- und Trockenimmersionskampagnen von der Universität Angers, Frankreich. Erkenntnisse aus der Studie könnten zu verbesserten Behandlungen für bettlägerige Patienten, ältere Menschen und Personen mit muskuloskelettalen Störungen führen und bieten breitere Gesundheitsanwendungen über die Raumfahrt hinaus.

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