Leon Deutsch von der Medizinischen Universität Wien hat sich gemeinsam mit Prof. Dr. Nandu Goswami von der Medizinischen Universität Graz und dem Österreichischen Weltraum Forum (ÖWF) zusammengetan, um die Belastung des menschlichen Körpers unter simulierter reduzierter Schwerkraft zu untersuchen. Die Studie wurde auf dem vertikalen Laufband der ESA Ground-Based Research Facility durchgeführt, die vom ÖWF betrieben wird. Hier ein Einblick in seine faszinierende Forschung!

Da die Menschheit ihren Blick zunehmend auf Orte jenseits unseres eigenen Planeten richtet, wird es immer wichtiger zu verstehen, wie der menschliche Körper auf körperliche Belastung unter verringerter Schwerkraft reagiert und wo dabei seine Grenzen liegen. Dies war eine der Hauptmotivationen für eine Studie, die im vergangenen Jahr an der ESA Vertical Treadmill Facility in Innsbruck durchgeführt wurde, in Zusammenarbeit mit dem Österreichischen Weltraum Forum (ÖWF) und finanziert von der European Space Agency (ESA). Der Titel der Studie lautete: „Evaluation of Ventilatory Thresholds during Exercise in Simulated Hypogravity with and without a Space Suit.” (zu Deutsch: „Evaluierung der ventilatorischen Schwellen während körperlicher Belastung in simulierter Hypogravitation mit und ohne Raumanzug“).

Auch wenn der Titel zunächst komplex klingt, war das Ziel der Studie recht einfach: Es sollte untersucht werden, wie der menschliche Körper auf körperliche Belastung in simulierter Hypogravitation reagiert, wie etwa auf dem Mond oder dem Mars, und wie sich diese Reaktionen im Vergleich zur Erde unterscheiden. Weiters ging es auch darum, die zusätzlichen Herausforderungen zu identifizieren, die das Tragen eines Raumanzugs mit sich bringt.

Um diese Fragen zu beantworten, wurden zwölf Studienteilnehmer rekrutiert, die mehrmals in den Sommermonaten 2025 das ÖWF SuitLab in Innsbruck besuchten und dort erleben konnten, wie es sich anfühlt, unter Mond- oder Marsgravitation zu laufen. Insgesamt absolvierte jede Person sechs Einheiten auf der Vertical Treadmill. In der Hälfte dieser Durchgänge trugen die Teilnehmer dasselbe Exoskelett, das auch im Aouda-Raumanzug des ÖWF verwendet wird und die zusätzliche Belastung sowie die Bewegungseinschränkungen eines echten Raumanzugs simuliert.

Während der Laufeinheiten erfasste das Forschungsteam eine Vielzahl physiologischer und biomechanischer Parameter. Dazu gehörten unter anderem Atemmessungen, wie der Sauerstoffbedarf oder die Zusammensetzung der Ausatemluft, aber auch biomechanische Faktoren wie die Schrittfrequenz. Kurz gesagt ging es nicht nur darum, wie schnell die Teilnehmer laufen konnten, sondern vor allem darum, wie sehr sich der Körper dafür anstrengen muss.

Am Ende der Versuchsreihe waren die Teilnehmer insgesamt mehr als 22 Stunden unter verschiedenen Gravitationsbedingungen gelaufen. Die Auswertung dieser großen Datenmenge war eine weitere anspruchsvolle Aufgabe, die entsprechend viel Zeit in Anspruch nahm. Doch der Einsatz der engagierten Studienteilnehmer sowie des unermüdlichen Forschungsteams hat sich eindeutig gelohnt: Erst vergangene Woche wurde das Team eingeladen, die Ergebnisse der Studie persönlich der European Space Agency zu präsentieren. In weiterer Folge sollen die Ergebnisse sowohl auf wissenschaftlichen Konferenzen präsentiert als auch in einem peer-reviewten Journal veröffentlicht werden.

Jeder Teilnehmer leistete somit einen wichtigen Beitrag dazu, unser Verständnis der menschlichen Physiologie im Weltraum zu verbessern und das Wissen auf dem Gebiet der Weltraummedizin Schritt für Schritt voranzubringen. Insgesamt vertiefen die Ergebnisse nicht nur unser Wissen über die körperlichen Grenzen, die wir in Umgebungen mit reduzierter Schwerkraft erwarten können, sondern liefern auch wichtige Erkenntnisse darüber, wie stark sich das Tragen eines Raumanzugs auf die Belastungsintensität auswirkt. Diese Erkenntnisse sind nicht nur aus theoretischer Sicht spannend, sondern auch direkt für die Praxis relevant, zum Beispiel für die Gestaltung zukünftiger Astronautentrainingsprogramme und die Planung von Langzeitmissionen zum Mond, zum Mars und sogar darüber hinaus.

Über das Vertikal-Laufband
ESA Cora Program

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