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FILE - In this March 4, 2016, file photo, NASA astronaut Scott Kelly, left, and his twin Mark get together before a press conference in Houston. Scott Kelly set a U.S. record with his a 340-day mission to the International Space Station. Kelly is exploring lots of options for the next step in his life. But he’s saving the serious job discussions for retirement, coming up April 1. His identical twin, Mark, retired as an astronaut soon after the shuttle program ended in 2011, yet agreed to medical testing as part of the unprecedented twins study that got under way well before Scott’s March 2015 launch from Kazakhstan. (AP Photo/Pat Sullivan, File)

Das gab es noch nie: Eineiige Astronauten. Scott (l.) und Mark Kelly waren beide schon im All. Für die Zwillingsstudie blieb Mark auf der Erde, während Scott auf der ISS war. Bild: AP/AP

Zwillingsstudie zeigt die Folgen eines längeren Aufenthalts im All

Fast ein ganzes Jahr verbrachte Scott Kelly auf der Internationalen Raumstation. Sein Zwillingsbruder Mark Kelly blieb währenddessen auf der Erde. Beide wurden in dieser Zeit intensiv untersucht – jetzt sind erste Ergebnisse da.



Ein längerer Aufenthalt im All scheint die Gesundheit und den körperlichen Zustand von Astronauten nicht nachhaltig zu beeinträchtigen. Dies zeigte ein Vergleich zwischen dem Astronauten Scott Kelly, der fast ein Jahr auf der Internationalen Raumstation ISS gelebt hatte, mit seinem auf der Erde gebliebenen Zwillingsbruder Mark.

Nach Angaben der US-Raumfahrtbehörde Nasa seien die meisten Unterschiede, die während der Zeit im All aufgetaucht waren, nach Abschluss der Mission wieder verschwunden, etwa Veränderungen der Genaktivität. Die Ergebnisse der Zwillingsstudie erscheinen im Fachmagazin «Science».

Wichtig für bemannte Mars-Mission

Zwischen März 2015 und Februar 2016 war Scott Kelly fast ein ganzes Jahr auf der Internationalen Raumstation ISS. Danach ging er in den Ruhestand, er arbeitet aber weiter an der Forschung zu seiner Jahresmission mit. Im Vergleich mit dem in dieser Zeit am Boden gebliebenen, wenigen Minuten älteren Zwillingsbruders Mark, ebenfalls Astronaut im Ruhestand, wollen die Wissenschaftler erforschen, wie sich ein langer Aufenthalt im All auf den Menschen auswirkt. Diese Erkenntnisse sind etwa wichtig für zukünftig geplante, bemannte Missionen zum Mars.

International Space Station (ISS) crew member Scott Kelly of the U.S. shows a victory sign after landing near the town of Dzhezkazgan, Kazakhstan, on Wednesday, March 2, 2016. The Soyuz TMA-18M spacecraft landed with Expedition 46 Commander Scott Kelly of NASA and Russian cosmonauts Mikhail Kornienko and Sergey Volkov of Roscosmos. Kelly and Kornienko are completing an International Space Station record year-long mission to collect valuable data on the effect of long duration weightlessness on the human body that will be used to formulate a human mission to Mars. Volkov is returning after six months on the station. (Krill Kudryavtsev/Pool photo via AP)

Nach der Landung fühlte sich Kelly wie ein «alter Mann». Bild: AP/POOL AFP

Die Ergebnisse der aktuellen Studie haben zehn Teams bestehend aus mehr als 80 Wissenschaftlern verteilt über 12 Universitäten erarbeitet. Die Zwillingsstudie ist einzigartig: Zwar sind insgesamt bereits mehr als 550 Menschen ins All geflogen, aber nur acht Missionen dauerten mehr als 300 Tage. Scott Kelly blieb 340 Tage. Er und Mark Kelly sind zudem das bislang einzige eineiige Astronauten-Zwillingspaar. Vor, während und nach der Jahres-Mission wurden die beiden immer wieder untersucht.

Die Internationale Raumstation ISS

Im All sind Menschen unter anderem der Schwerelosigkeit und Strahlung ausgesetzt. Wie sich das genau auf den Körper auswirkt und wie lange eventuelle Veränderungen bestehen bleiben, ist allerdings bislang weitgehend unklar. In seinem im vergangenen Jahr auf Deutsch veröffentlichten Buch «Endurance. Mein Jahr im Weltall» hatte Scott Kelly beschrieben, dass er sich nach der Rückkehr wie ein alter Mann gefühlt habe, mit grausamen Schmerzen in den angeschwollenen Beinen, Übelkeit und brennender Haut.

Temporär andere Genaktivität

Bei Scott Kelly entwickelte sich im All unter anderem die Genaktivität anders als bei seinem Zwillingsbruder auf der Erde, heisst es nun in der Studie. Besonders betroffen waren Gene, die im Zusammenhang mit dem Immunsystem stehen. Die Veränderungen seien vergleichbar mit denen, die unter Stress entstehen, etwa beim Bergsteigen oder beim Tauchen. Der Aufbau der Gene selbst blieb unverändert. Mehr als 90 Prozent der Genaktivität entwickelte sich innerhalb von sechs Monaten aber wieder zurück auf das Level vor der Mission.

Zur Überraschung der Forscher wuchsen im All bei Scott Kelly die Telomere – schützende Kappen an den Enden von Chromosomen. Veränderungen der Telomerlänge werden mit Alterungsprozessen und Krankheiten in Verbindung gebracht. Auch in diesem Fall verschwanden die meisten Veränderungen auf der Erde wieder, einige von Scott Kellys Telomeren sind aber mittlerweile kürzer als zuvor.

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Zudem veränderte sich Scott Kellys Augapfel, unter anderem wurde ein Nerv in der Netzhaut dicker. Auch die geistige Leistungsfähigkeit nahm in einigen Bereichen ab. Diese Veränderungen könnten aber möglicherweise nicht nur auf den Aufenthalt im All zurückzuführen sein, machten die Autoren der Studie um Francine Garrett-Bakelman von der Weill Cornell Medicine (New York) deutlich.

Wie die Wissenschaftler weiter berichten, wirkt eine Grippe-Impfung im All genauso wie auf der Erde. Und die Darmflora veränderte sich nicht stärker als dies auch auf der Erde unter Stressbedingungen beobachtet wird.

Studie geht weiter

Die Studie sei noch lange nicht abgeschlossen, teilten die Wissenschaftler mit. In einem Kommentar weist der Biologe Markus Löbrich von der Technischen Universität Darmstadt darauf hin, dass die Strahlenbelastung bei einer Mars-Mission deutlich höher sei als bei Aufenthalten auf der ISS. Die gesundheitlichen Folgen dürften demnach zum Teil andere sein.

Dies müsse in weiteren Studien geklärt werden, auch um Strategien dagegen zu entwickeln. Dennoch, so kommentiert Löbrich, die Studie «bedeutet mehr als nur einen kleinen Schritt für die Menschheit in diesem Vorhaben».

(sda/dpa)

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    Alle Leser-Kommentare
  • Edwin Schaltegger 14.04.2019 11:15
    Highlight Highlight Diese Studie ist nur bedingt bedingt für Marsflüge aussagekräftig. Die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf den Organismus sind gleich. Die grösste Gefahr ist die Belastung durch kosmische Strahlung. Gegen diese ist zur Zeit noch kein ausreichender Schutz in einem Raumschiff möglich. Neuste Forschungen bestätigen Gehirnschädigungen, genetische Veränderungen und hohes Krebsrisiko wie Leukämie etc. Der Mensch ist für
  • dmark 12.04.2019 18:04
    Highlight Highlight Zusätzliche Strahlung und Schwerelosigkeit dürften dem menschlichen Körper auf Dauer ganz schön zusetzen, zumal ja unser Organismus ja auf die Verhältnisse der Erde (gerade auch auf die Schwerkraft) angepasst ist. Deshalb wohl auch die dicken Beine und Übelkeit. Das Genetische wird wohl von der Strahlung her führen?
    Interessant ist das aber allemal, gerade weil man da Zwillinge zum Vergleichen hat.
  • Bowell 12.04.2019 15:30
    Highlight Highlight Interessante Resultate. Der Grossteil davon hätte meiner Meinung nach allerdings auch ohne den Zwillingsbruder auf der Erde durchgeführt werden können. Ich finde die ISS supergeil, aber den effektiven Nutzen im Vergleich zu den exorbitanten Kosten sei jetzt mal dahingestellt.
    • Ribosom 12.04.2019 18:33
      Highlight Highlight Naja, der Sinn von Zwillings-Studien ist, dass man verschiedene Lebensweisen von genetisch identischen Lebewesen vergleichen kann.
      Deine Lebensweise mit meiner zu vergleichen wäre Unsinn. Du könntest im All geschwollene Beine bekommen und ich durch eine genetische Krankheit auf der Erde.
      Na, siehst du die Wichtigkeit von Zwillings-Studien?
    • Bowell 12.04.2019 18:36
      Highlight Highlight Ach ja, ist es das? Ich sage g nicht, dass die bemannte Raumfahrt keinen Nutzen hat. Ich sage nur, dass man die meisten Erkenntnisse auch auf der Erde hätte sammeln können zu einem Bruchteil der Kosten.
      Play Icon
  • Garp 12.04.2019 15:11
    Highlight Highlight Der Titel suggeriert, dass ich vor alle mit etwas über die Ergebnisse, der Studie erfahre, dazu gibt es dann einen einzigen Satz. 🙄
  • Joe Smith 12.04.2019 15:03
    Highlight Highlight Und was ist mit der Relativitätstheorie? Welcher der beiden ist nun schneller gealtert? Hat man das nicht untersucht?
    • D(r)ummer 12.04.2019 17:52
      Highlight Highlight Es gibt Berechnungen zu früheren ISS-Missionen.
    • Stirber 12.04.2019 19:21
      Highlight Highlight Falls du dich auf das Zwillingsparadoxon beziehst: Es altert keiner schneller und dies aus zwei Gründen(nur grob erklärt) Erstens ist die ISS nicht mit annähernd Lichtgeschwindigkeit unterwegs (es treten keine relativistischen Effekte auf) und zweitens würde die verlangsamte alterung nur bei einer konstanten Beschleunigung auftreten.Der Astronaut bremst aber wieder ab um zurück zur Erde zu kommen.Gibt viele Artikel im Internet falls es dich näher interessiert.
      Es wurde aber etwas anderes festgestellt, und zwar die Veränderung der Telomere, welche auch mit Alterung zu tun haben (siehe Artikel)
    • Joe Smith 12.04.2019 19:41
      Highlight Highlight Dummer: Es war ein (billiges) Witzchen. Die Anspielung auf das «Zwillingsparadoxon» drängt sich bei dieser Versuchsanlage ja geradezu auf. (Hinweis: Selbstverständlich hat man das nicht erst seit der ISS berechnet, auch das GPS zeigte ohne Berücksichtigung von SRT und ART nur Kraut und Rüben.)
    Weitere Antworten anzeigen
  • N. Y. P. 12.04.2019 14:51
    Highlight Highlight Scott Kelly beschreibt, dass er sich nach der Rückkehr wie ein alter Mann gefühlt habe, mit grausamen Schmerzen in den angeschwollenen Beinen, Übelkeit und brennender Haut.

    Das tönt alles andere als harmlos. Würde er Mars retour (mit Halbtax) buchen, würde sein Körper wohl, zurück auf der Erde, kollabieren.
    • Xonco aka. The Muffin Man - Eingebünzelt 12.04.2019 17:43
      Highlight Highlight Voltaren Dolo!
    • DieFeuerlilie 12.04.2019 18:02
      Highlight Highlight Aber zum Glück ist die Mars-Mission ja wegen der Reisedauer One-way.. 😁
    • Alnothur 12.04.2019 21:50
      Highlight Highlight Bis zum Mars dauert es ein halbes Jahr, und dort gibt's Schwerkraft. Die Schmerzen rühren daher, dass das Blut plötzlich wieder der Schwerkraft folgt und nach unten in die Beine fliesst. Die Venen sind also plötzlich wieder voll belastet.
    Weitere Antworten anzeigen
  • Käpt'n Hinkebein 12.04.2019 14:44
    Highlight Highlight Veränderte Gene scheint's eben genau nicht gegeben zu haben:

    “Mark and Scott Kelly are still identical twins,” NASA said. “Scott’s DNA did not fundamentally change. What researchers did observe are changes in gene expression, which is how your body reacts to your environment. This likely is within the range for humans under stress, such as mountain climbing or SCUBA diving.”

    Quelle: https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/03/scott-kelly-dna-fake-news/555794/

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