Die Isolationsstudie SOLIS100 beginnt in Deutschland

100 Tage lang werden die Teilnehmenden unter Bedingungen leben und arbeiten, die den Herausforderungen einer Langzeitmission im Weltraum jenseits der erdnahen Umlaufbahn nachempfunden sind.

Um die wissenschaftlichen Ziele der Studie und ihre Bedeutung für die Vorbereitung der künftigen astronautischen Weltraumforschung zu verstehen, sprachen wir mit Angelique Van Ombergen, der leitenden Wissenschaftlerin für Exploration bei der ESA.

Ihr Hintergrund liegt in der in Medizin und sie verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Forschung zur astronautischen Raumfahrt auf der Erde und in Verbindung mit der Internationalen Raumstation (ISS). Hiererklärt sie, wie Studien wie SOLIS100 der ESA dabei helfen, Herausforderungen für den Menschen, die mit den Missionen zum Mond, zum Mars und darüber hinaus verbunden sind, zu bewältigen.

Können Sie erklären, worum es bei der SOLIS100-Isolationsstudie geht?

Angelique Van Ombergen: Die SOLIS100-Isolationsstudie ist ein 100-tägiges Isolationsexperiment am Menschen, das darauf abzielt, besser zu verstehen, wie sich längere Isolation und soziale Abgeschiedenheit auf Menschen auswirken. Die Studie konzentriert sich auf die psychologischen, verhaltensbezogenen, kognitiven und physiologischen Herausforderungen, denen Astronaut*innen bei künftigen Langzeitmissionen, wie beispielsweise längeren Aufenthalten auf dem Mond oder Reisen zum Mars, ausgesetzt sein werden.

SOLIS100 wird in der DLR-Forschungseinrichtung :envihab in Köln durchgeführt – einer streng kontrollierten, weltraumähnlichen Umgebung, die speziell für die Forschung zur astronautischen Raumfahrt konzipiert wurde. Sechs Teilnehmer*innen im Alter zwischen 26 und 32 Jahren aus sechs verschiedenen europäischen Ländern leben und arbeiten hier 100 Tage lang isoliert und halten sich dabei an strukturierte Tagesabläufe und operative Vorgaben, die denen einer Weltraummission ähneln.

Was erhoffen Sie sich von diesen Untersuchungen und warum sind sie für künftige Missionen wichtig?

Angelique Van Ombergen: Die Ergebnisse von Studien wie SOLIS100 tragen dazu bei, frühe Anzeichen für eine Verschlechterung der Gesundheit und Leistungsfähigkeit zu erkennen. Sie helfen das Verständnis dafür zu verbessern, warum sich Menschen unterschiedlich an extreme Umgebungen anpassen, und medizinische sowie operative Risikomodelle zu verfeinern.

Die im Rahmen von sog. Bettruhe-Studien (Bed Rest Studies) und  Trockenimmersion gewonnenen Daten unterstützen die Entwicklung von Maßnahmen zum Schutz der Herz-Kreislauf-Gesundheit, zur Verringerung des Thromboserisikos und zur Milderung von Veränderungen des Muskel-Skelett-Systems sowie des Sehvermögens, die mit der Mikrogravitation einhergehen.

Parallel dazu liefern Isolationsstudien wie SOLIS100 Erkenntnisse für die psychologische Betreuung, die Auswahl und Ausbildung der Besatzung, das Management des Biorhythmus und den Teamzusammenhalt. Diese Aspekte sind für Missionen von entscheidender Bedeutung, bei denen eine Echtzeitunterstützung von der Erde aus nur begrenzt oder gar nicht möglich ist, wie beispielsweise bei Langzeitmissionen zum Mond oder künftigen Reisen zum Mars.

Inwiefern unterscheidet sich SOLIS100 von anderen Studien zur Simulation der Raumfahrt, wie beispielsweise zum Bettruhe-Studien, und warum sind beide Ansätze für künftige Erkundungsmissionen wichtig?

Angelique Van Ombergen: Bettruhe-Studien oder Trockenimmersion konzentrieren sich auf einen anderen Aspekt der Raumfahrt. Es handelt sich dabei um Experimente zur Mikrogravitation, die darauf ausgelegt sind, die physiologischen Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf den menschlichen Körper nachzubilden, wie beispielsweise die Verlagerung von Flüssigkeiten, die Entkräftung des Herz-Kreislauf-Systems, Muskel- und Knochenabbau und veränderte Durchblutung.

Im Gegensatz dazu simuliert SOLIS100 keine Schwerelosigkeit. Stattdessen untersucht das Projekt die Auswirkungen langfristiger Isolation und Abgeschiedenheit, einschließlich eingeschränkter sozialer Interaktion, auf den Menschen. Die Studie befasst sich mit den Auswirkungen auf die psychische Gesundheit, die Teamdynamik, die Stressbewältigung, den Schlaf und die kognitive Leistungsfähigkeit sowie mit Veränderungen im Mikrobiom der Besatzung und des Habitats.

Beide Ansätze sind von entscheidender Bedeutung, da kein einzelnes bodengestütztes Experiment alle Aspekte der Raumfahrt nachbilden kann. Die durch die Mikrogravitation verursachte physiologische Entkräftung, die psychische Belastung infolge der Isolation sowie operative Herausforderungen im Zusammenhang mit erhöhter Autonomie und Entscheidungsfindung stellen unterschiedliche, jedoch miteinander in Wechselwirkung stehende Risikobereiche dar.

Durch die parallele Durchführung von Studien zu Bettruhe, Trockenimmersion und Isolation kann die ESA das gesamte Spektrum der Risiken abdecken, die für künftige Explorationsmissionen relevant sind. Diese umfassende Forschungsstrategie gewährleistet, dass sowohl die physiologischen als auch die verhaltensbezogenen Herausforderungen von Langzeitmissionen berücksichtigt werden.

Wie wurden die Teilnehmenden für diese Studie ausgewählt?

Angelique Van Ombergen: Die Teilnehmenden an SOLIS100 wurden im Rahmen eines strengen Auswahl- und Screeningverfahrens ausgesucht, das vom DLR in enger Abstimmung mit der ESA durchgeführt wurde. Die Rekrutierung begann mit einer öffentlichen Ausschreibung, auf die mehrere Phasen medizinischer, physiologischer und psychologischer Untersuchungen folgten.

Es wurden ausschließlich gesunde Personen ausgewählt, die eine Reihe strenger Kriterien erfüllten und eine hohe Motivation, Belastbarkeit und Bereitschaft zur Mitarbeit zeigten. Die Studiengruppe besteht aus sechs gesunden Freiwilligen im Alter zwischen 26 und 32 Jahren.

Die Teilnehmer*innen spiegeln den internationalen Charakter der Europäischen Weltraumforschung wider, denn sie kommen aus verschiedenen Ländern, darunter Deutschland, Polen, die Niederlande, Portugal, Spanien und Frankreich.