Jülich: Jülicher Wissenschaftlerin hilft den Astronauten dabei, fit zu bleiben

Jülich : Jülicher Wissenschaftlerin hilft den Astronauten dabei, fit zu bleiben

Kirsten Albracht hat einen besonderen Draht zur Internationalen Raumstation ISS. Einen ziemlich direkten sogar, weil sie mit Astronauten arbeitet, die auf der ISS waren.

Die Professorin für Biomechanik und Rehabilitationstechnik auf dem Campus Jülich der Fachhochschule Aachen gehört zu einem internationalen Team von Wissenschaftlern aus verschiedenen Hochschulen und Forschungseinrichtungen, das dafür sorgt, dass die Astronauten die Zeit in der Schwerelosigkeit körperlich mit so wenig Schwächung wie möglich überstehen. Wer mit welchem Forscherteam an welchen Versuchsreihen arbeitet, bleibt anonym. Das ist wissenschaftlicher Standard.

Albracht und ihre Kollegen verfolgen zwei Ziele. Das erste ist, die Gesundheit des Astronauten zu erhalten. „Muskeln und Knochen degenerieren in der Schwerelosigkeit. Das geht ziemlich schnell“, sagt sie. Man könne das vergleichen mit dem Muskelschwund, der einem gesunden Menschen passiert, wenn er ein Bein länger nicht belasten kann, beispielsweise nach einer Operation. Deswegen brauchen Astronauten einen speziellen und strengen Trainingsplan. Oben auf der ISS, davor, und danach. Etwa zwei Stunden täglich kämpfen sie an Bord der ISS dagegen an, Muskeln abzubauen.

Das zweite wichtige Ziel sind die Rückschlüsse, die die Forscher für die Allgemeinheit ziehen können. „Die Schwerelosigkeit wirkt sich auf die Muskulatur aus wie ein schneller Alterungsprozess“, sagt Albracht. Astronauten sind, was das Simulieren dieses Prozesses angeht, die wohl am besten geeigneten Probanden überhaupt. Um ähnliche Einblicke zu erhalten, muss auf der Erde großer Aufwand betrieben werden. „Dann reden wir beispielsweise über eine Bettruhestudie, die 90 Tage dauert“, erklärt die Biomechanikerin.

Albracht hat vor ihrem Ruf an die FH Aachen an der Sporthochschule Köln gearbeitet, am Institut für Biomechanik und Orthopädie sowie am Zentrum für Integrative Physiologie im Weltraum. Die Arbeit im Bereich der Weltraumforschung hat sie mit nach Jülich gebracht. Doch die Schwerelosigkeit ist nicht nur ein Schwerpunkt ihrer Forschung und als solches ein Phänomen, das sie untersucht, sondern sie hat sie auch selbst kennengelernt.

Mehrfach schon hat die Jülicher Professorin an sogenannten Parabelflügen teilgenommen. „Das ist die einzige Möglichkeit für uns, selbst Versuche unter Schwerelosigkeit vorzunehmen“, sagt sie. Zwei Stunden dauert der Flug, 30 Parabeln fliegt die Maschine je nach Wetterlage über dem Mittelmeer oder dem Atlantik. Auf und ab, wie bei einer Sinuskurve. Am Scheitelpunkt oben herrscht an Bord für rund 20 Sekunden Schwerelosigkeit. „Das ist ein fantastisches Gefühl“, spricht Albracht aus Erfahrung. Zeit zum Genießen bleibt aber nicht. „Es geht darum, zu erfahren, was die Astronauten erleben. Daraus ziehen wir Rückschlüsse für unsere Arbeit.“

Komplexer Aufnahmetest

Die spielt sich sonst hauptsächlich am Boden ab und beginnt, bevor die Astronauten abheben. „Am Anfang machen wir eine Art Aufnahmetest. So wie in einem Fitnessstudio, bevor ein Trainingsplan erstellt wird“, sagt Albracht. Dass der im Fall eines Astronauten wesentlich komplexer ist, muss sie nicht extra erwähnen. Dieser Test wird aber nicht genutzt, um den Trainingsplan für den nächsten Aufenthalt im All zu entwerfen. Dafür hat die Europäische Weltraumorganisation ESA eigene Experten.

Die Wissenschaftler machen den Eingangstest, um später ein Vorher-Nachher-Ergebnis zu erhalten. „Die Resultate, die wir gewinnen, fließen dann möglicherweise in die künftigen Trainingspläne ein“, sagt Albracht. Die Muskulatur untersuchen die Forscher unter anderem mit Ultraschall und Kernspintomographie: Volumen, Fettgehalt und Leistungsfähigkeit der einzelnen Muskelgruppen werden ermittelt. An Bord der ISS setzen die Astronauten die Untersuchungen selbst fort.

Die Ergebnisse sollen dabei helfen, Trainingsmethoden und Geräte zu optimieren, mit denen Gerst und Co. an Bord der ISS arbeiten können. Platzsparend müssen die sein. Gewichte spielen dabei keine Rolle — wegen der Schwerelosigkeit. Aus ihrer Forschung kann Kirsten Albracht Folgerungen ableiten für ein „funktionales Training unter Entlastung“. „Das kommt auch für Menschen infrage, die bestimmte Bewegungsabläufe wieder lernen müssen“, erklärt sie. Es geht dabei nicht um Krafttraining, sondern um das Verbessern oder Wiederherstellen der Motorik, zum Beispiel nach einem Schlaganfall.

Für die Raumfahrt gibt es ein großes Fernziel: den Mars. Alleine die Reise dahin dauert etwa 500 Tage. Das ist eine neue Herausforderung für die Ingenieure, die Astronauten und das Team an Wissenschaftlern, das Methoden dafür entwickeln soll, wie der Mensch eine so lange Zeit in der Schwerelosigkeit verbringen kann, ohne dass Muskeln, Sehnen und Knochen zu schnell altern.

Hier geht es zur Bilderstrecke: Astronaut Alexander Gerst startet zur zweiten ISS-Mission

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