Ruimtevaarders zien geen sterretjes meer dankzij Belgische centrifuge
Astronauten hebben vaak te maken met dezelfde problemen als mensen met evenwichtsstoornissen. Om dat te onderzoeken heeft het nieuwe onderzoekscentrum AUREA van het Universitair Ziekenhuis Antwerpen een aantal speciale toestellen ter beschikking, waaronder de door Verhaert in Kruibeke ontwikkelde Short Arm Human Centrifuge (SAHC).
Het nieuwe onderzoekscentrum van het Universitair Ziekenhuis Antwerpen heet voluit Antwerps Universitair Research Centrum voor Evenwicht en Aerospace. Kortweg heet het AUREA en het zal met speciale toestellen evenwichtsstoornissen onderzoeken. Het gaat hier om een mooie kruisbestuiving tussen de resultaten van ruimteonderzoek en de ruimtevaart zelf. De onderzoeksresultaten komen immers ook ten goede aan ruimtevaarders in een baan om de aarde.
Internationale expertise
Daarom was het niet verbazingwekkend dat België's eerste ruimtevaarder Dirk Frimout bij de opening van AUREA op 28 juni laatstleden aanwezig was. Het AUREA-centrum wordt dan ook als een uniek en zeer belangrijk project gezien, dat ondersteund wordt door zowel het Europees ruimteagentschap ESA als door de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA.
Er bevindt zich ondermeer het trainingsmodel van de minicentrifuge die tijdens de Neurolab-missie van de spaceshuttle Columbia in 1998 mee naar de ruimte vloog. Het bleek dat astronauten die er tijdens de ruimtevlucht mee onderworpen werden aan "artificiële zwaartekracht" achteraf minder last hadden van vaak voorkomende kwalen als desoriëntatie en zogenaamde orthostatische intolerantie, het zien van sterretjes bij het snel rechtkomen.
SAHC
Het lab huisvest ook nog tot het einde van het jaar de Short Arm Human Centrifuge, een enorm toestel dat er verder op punt zal worden gesteld alvorens het naar Frankrijk verhuist.
Het werd tijdens het voorbije jaar ontwikkeld door Verhaert Space in Kruibeke in opdracht van ESA. Met dit toestel willen medische specialisten in Europa de negatieve effecten van gewichtloosheid op het menselijk lichaam verder bestuderen. Ze willen vooral nieuwe tegenmaatregelen ontwikkelen bij langdurige ruimtevluchten.
Dit alles kadert in het Aurora-exploratieprogramma van ESA. Wanneer astronauten langere tijd in de ruimte verblijven, aan boord van een ruimtestation of in de toekomst tijdens een reis naar Mars, heeft een toestand van gewichtloosheid nadelige gevolgen voor de gezondheid: ontkalking van het beenderstelsel, verkleining van de spiermassa (met gevolgen voor het hart, dat ook een spier is), aantasting van het immuunsysteem en verslechtering van het oriëntatievermogen.
Onnodig te zeggen dat hier al veel onderzoek naar werd gedaan, onder meer in gespecialiseerde space clinics in Frankrijk en Duitsland. Algemeen neemt men aan dat een half uurtje centrifugale versnellingen, zeg maar artificiële zwaartekracht, op een toestel als een SAHC voldoende moet zijn om de nadelige gevolgen van gewichtloosheid tegen te gaan. Centrifugatie lijkt alvast een veelbelovende methode te zijn met het oog op de uitdagingen bij toekomstige interplanetaire bemande vluchten.
Nauwkeurige versnellingsprofielen
De centrifuge van Verhaert Space biedt unieke mogelijkheden. De SAHC kan tegelijk vier proefpersonen en de bijbehorede medische onderzoeksapparatuur onderwerpen aan erg nauwkeurige versnellingsprofielen. In totaal kan een gewicht van 550 kilogram radiaal versneld worden tot maximaal 6,5 g.
De proefpersonen bevinden zich in speciale bedden of stoelen op de rotor van de centrifuge. De rotor heeft een maximale diameter van bijna 6 meter en weegt meer dan anderhalve ton. Hij draait 45 toeren per minuut en kan toch in minder dan één omwenteling gestopt worden. De stoelen en bedden kunnen in verschillende posities opgesteld worden op de rotor.
De testpersonen worden continu in de gaten gehouden met state-of-the-art medische monitoren en hebben online contact met de controlekamer via onder andere digitale audio- en videosystemen. De software van de controlekamer is zo ontworpen dat onderzoekers hun experimenten zelf heel eenvoudig kunnen ontwikkelen, herhalen en zelfs "automatisch" uitvoeren.
Dvd's bekijken in extra g
Word je niet doodziek van een half uur rondjes draaien met een dergelijke snelheid? "Helemaal niet", zegt projectmanager Luc Vautmans. "Onze testpersonen zitten met hun hoofd in een zogenaamde dark environment, een soort van meedraaiende geblindeerde cockpit."
"Daardoor ziet de testpersoon niet dat hij rondraait. Hij voelt natuurlijk wel de versnelling, maar als hij zijn hoofd stil houdt, heeft hij er weinig last van. Hij kan zelfs een dvd bekijken op een scherm in een dark environment, terwijl hij aan extra g's wordt blootgesteld."
ESA heeft al laten verstaan in een tweede SAHC geïnteresseerd te zijn en ook in Azië bestaat belangstelling voor het bijzondere toestel. De eerste SAHC werd geïnstalleerd in het AUREA-centrum van het Universitair Ziekenhuis Antwerpen. Tot eind van het jaar wordt het toestel er nog getest. Daarna gaat het naar de MEDES "ruimtekliniek" in Toulouse in Frankrijk voor experimenten in combinatie met zogenaamde bedrest studies.
Naar informatie van de Vlaamse Ruimtevaart Industriëlen, Verhaert en het Universitair Ziekenhuis Antwerpen
Informatie
Ir. Luc Vautmans
Key Account Manager Verhaert Space
+32(0)3 250 14 14
luc.vautmans@verhaert.com
Prof. Floris Wuyts
floris.wuyts@ua.ac.be
