Raumfahrt

Wenn der Mensch aufsteigen will, muss er stets die Schwerkraft überwinden und so ist bisher ein enormer Einsatz von Energie notwendig, um ihn in den Weltraum zu befördern und innerhalb des Raumes zu transportieren. Da der Transport jeglicher Ladung und Besatzung für den Aufbau von Raumstationen bis jetzt durch die Hauptlastenträger, den Space Shuttles und die Sojus Kapseln vollbracht wurden, aber die Space Shuttle Ära noch in diesem Jahr endet, muss für die Aufrechterhaltung der jetzigen und zukünftigen Raumfahrt neue Transportsysteme entwickelt und realisiert werden. Ideen für die Transportsysteme sind vielfältig, so sollen zwar die Raketensysteme weiterentwickelt werden, aber auch Techniken wie Ionen-, Atomantrieb oder Sonnensegel sind vielversprechend. Letztlich kommt es immer auf die Zuverlässigkeit und das Gewicht des ganzen Systems an.

Grundlegend ist der Mensch von Natur aus nicht für einen anderen Lebensraum, außer einem vergleichbaren, wie auf der Erde geschaffen. Er benötigt also eine Zelle, in der er ähnliche Lebensbedingungen, wie sie auf der Erde sind, vorfindet. 
Daraus ergeben sich nun die Probleme, die gelöst werden müssen, um den Aufenthalt außerhalb der Erdoberfläche zu gewährleisten. Das lebensnotwendigste, wie Wasser und Atemluft, welche bereits wieder aufbereitet werden können, aber auch Nahrung muss zum Überleben im ausreichenden Maße vorhanden sein. Problematisch wird es mit der Nahrung für längere Missionen bei denen keine Versorgungsfrachten erfolgen können. Denn Nahrung kann nicht wieder aufbereitet werden, sondern kann nur durch Pflanzen und Tiere heranwachsen. Der logische Schluss wäre also nicht nur die Nahrung mitzunehmen, sondern auch selbst in Gewächshäuser zu produzieren.

Eine der größten Gefahren innerhalb unseres Sonnensystems ist der Sonnenwind. Dieser „Wind“ ist ein stetiger Strom aus Energie (Radio-, Röntgen-, UV-Strahlung), die nur zu leicht das Erbgut des Menschen schädigen können und Materie (Atomkerne, Protonen, Elektronen). Dieser Strom, der von der Sonne ausgeht, erreicht alle Planeten des Systems und eben auch Menschen, die sich in einer ungeschützten Umgebung, wie etwa außerhalb der schützenden Atmosphäre und Magnetosphäre der Erde, aufhalten. So sind zum Beispiel die atmosphärefreie Mondoberfläche ohne Magnetfeld, die relativ dünne Atmosphäre des Mars mit keinem vollständig ausgeprägtem Magnetfeld oder auch die Raumstation, in der sich Menschen befinden, dieser unsichtbaren Gefahr ausgesetzt. Denn der Sonnenwind durchdringt selbst die Hülle der ISS. Deshalb muss sich die Besatzung bei besonders heftigem Beschuss von der Sonne aus, auch wenn sie innerhalb der oberen atmosphärischen Schicht und innerhalb der Magnetosphäre der Erde kreist, in einen Schutzraum zurückziehen. Die Gefahren, die genau von der kosmischen Strahlung ausgehen, sind noch nicht vollständig erforscht. Bekannt ist, dass das Krebsrisiko mit zunehmender „Bestrahlung“ steigt und die Dosis der Strahlung im Orbit noch innerhalb der Magnetosphäre ca. 100 Mal größer als auf der Erdoberfläche ist. Die Belastung wäre weiter entfernt von der Erde noch stärker.

Ein stärkerer Schutz gegen diese Gefahr muss natürlich für alle weiteren Missionen vorhanden sein, was wiederum bei der Materialwahl und dem daraus resultierenden Mehrgewicht für die Antriebe zu beachten ist. So ist es kein Wunder, dass die Weltraumforschung an sich daran interessiert ist, die besten Materialien nach Maß zu verwenden und hat dabei viele neue hochwertige Technologien hervorgebracht, um den Materialbelastungen, wie den Sonnenwinden und Feststoffen wie Meteoriten, die mit einer enormen Geschwindigkeit durchs All fliegen, standzuhalten.

Die menschliche Psyche spielt eine weitere bedeutende Rolle für das Gelingen der Raumfahrt. So ist es nicht verwunderlich, dass große Anstrengungen im Bereich der Weltraummedizin unternommen werden, um so viel wie möglich über das Verhalten der Astronauten und die Reaktionen des Körpers auf die veränderte Umgebung herauszufinden und daraus ideale Lösungen bereitzustellen. Seit dem 03.06.2010 findet dazu ein Versuch der ESA über 520 Tage Isolation statt. Bei dem „Mars500-Experiment“[1] geht es um den simulierten Flug zum Mars, bei dem es um 1000%-Zusammenhalt der Mannschaft geht und für den die Faktoren in diesem Experiment erforscht werden sollen.

Da letztlich der Körper und Geist eine Einheit bilden, ist auch die Gesundheit der Raumfahrer oberste Priorität. Die Schlafstörungen und Übelkeit gepaart mit Unwohlsein und langsamen Herzschlag sowie verändertem Flüssigkeitshaushalt schlagen sich schließlich auch in der Moral nieder und können zu Nerven-, Kreislaufzusammenbrüchen sowie psychischen Krankheiten führen. Gefährlich sind auch die anatomischen Veränderungen, da auf Grund der fehlenden Belastung durch das fehlende Gravitationsfeld der Erde sich der Körper umstellt und alles was nicht trainiert wird, abbaut. Bei Langzeitaufenthalten kommt es deshalb zum Abbau von Muskelmasse und Knochensubstanz. Vielversprechend sind die Ergebnisse einer Studie aus Berlin, bei der der Abbau der Muskeln und gleichzeitig der Knochenmasse durch Vibrationen verlangsamt werden konnte. Denn, wenn es wirklich zu einer Mission zu einem entfernten Planeten wie dem Mars kommen sollte, so müssen die Astronauten sich dort auch auf ihren Bewegungsapparat verlassen können.

Für jegliche Einsätze wie Reparaturen oder Experimente, die die Besatzung einer Mission außerhalb der schützenden Station durchführt, muss auch ein geeigneter und sicherer Raumanzug vorhanden sein, der extreme Temperaturschwankungen sowie Strahlungen als auch Stoffe daran hindert, in den Anzug einzudringen. Für Langzeitmissionen, wie die Erkundung des Mars, müssen die Anzüge zudem auch für mehrfachen Gebrauch geeignet sein. So vergab die NASA 2008 einen Auftrag für die Entwicklung eines neuen Raumanzuges, der leichter, beweglicher und ausdauernder sein soll.

Endlich kann man sagen, dass viel erfüllt werden muss, um einen sicheren und gelungen Aufenthalt im Weltall zu gewährleisten und dabei jeder Aspekt den höchsten Ansprüchen genügen muss. Denn in der Geschichte der Raumfahrt gab es schon viele Unglücke, bei denen auch Menschen ihr leben ließen.