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Skylab Experimente - Medizinische Experimente

Einleitung

Wernher von Braun und die meisten Visionär sahen nach dem Start von Satelliten den einer Raumstation als nächsten Schritt in das Weltall vor. Danach erst sollten Flüge zum Mond oder zu den Planeten folgen. Eine Raumstation ist technische einfacher zu verwirklichen und das Risiko ist geringer. Die politischen Gründe hinter der Eroberung des Weltraums führten zu einem Wettlauf zum Mond, so dass man diese Phase 3 vor der zweiten machte.

Doch dachte man in den USA schon während man Apollo und die Hardware entwickelte daran die Apollo Hardware auch für eine Raumstation zu benutzen. Daraus entwickelte sich das Apollo Application Programm (AAP). Einziges Projekt von AAP welches umgesetzt wurde war das Raumlabor Skylab.

Dieser Artikel beschreibt die medizinischen Experimente von Skylab. Skylabs Experimente bekamen eine Ziffer und eine dreistellige Nummer. die Nummerierung war nicht fortlaufend, da man erst Vorschläge für Experimente sammelte und diese durchnummerierte und erst dann an die Selektion ging. Folgendes System wurde benutzt:

Insgesamt gab es 54 Experimente mit denen 270 verschiedene Untersuchungen durchgeführt wurden. In diesem Teil geht es um die Experimente mit dem Kürzel ED,D und T.

Die Medizinischen Experimente machten von der Zahl der den Großteil der Beobachtungen aus, wenngleich es nicht so viele Instrumente gab. Das wesentliche waren Beobachtungen und Messungen an den Astronauten, vor, während und nach dem Flug. Darüber hinaus wurde alles protokoliert was die Astronauten aßen, Blut, Urin und Kotproben genommen. Erprobt wurden auch Geräte mit denen man zukünftige Missionen ausstatten wollte um noch längere Aufenthalte im All zu ermöglichen.

Bei allen Experimenten muss man bedenken, das Skylab die erste Raumstation im All war., Es gab vorher nur wenige Erfahrungen mit längeren Missionen und gar keine in einer Raumstation. Der bis dahin gültige US Langzeitrekord im All wurde von Jim Lovell und Frank Borman an Bord von Gemini 7 im Jahre 1965 aufgestellt. Die Gemini Kapsel war eng und beschränkt. Die Apollo Missionen boten etwas mehr platz, doch sie waren noch kürzer. So plante man auch eine stufenweise Anhebung der Aufenthaltsdauer. Skylab 2, die erste bemannte Mission sollte 28 Tage dauern - exakt doppelt so lang wie Gemini 7. Skylab 3 und 4 jeweils 56 Tage, also nochmals doppelt so lang. Da man am Ende von Skylab 3 keine nennenswerten Beeinträchtigungen durch die 56 Tage Mission feststellte und es genügend Vorräte an Bord von Skylab gab verlängerte man Skylab 4 sogar auf 84 Tage. Dieser Langzeitrekord wurde erst im März 1978 gebrochen als die erste Saljut 6 Besatzung 96 Tage im All blieb. Das die UdSSR zum Brechen des Skylab Rekordes insgesamt 6 Saljut Raumstationen starten mussten (wobei Saljut 1 allerdings schon vor Skylab gestartet wurde) zeigt welche technische Leistung diese Raumstation darstellt. Die USA verfügten bis zu Beginn der neunziger Jahre dann auch nur über die Erfahrungen bei Skylab, wenn es um Langzeitflüge gab, da das Space Shuttle in der Regel eine bis zwei Wochen im all blieb. Das Shuttle-MIR Programm brachte dann den Russen dringend benötigte finanzielle Mittel und den USA die Gelegenheit Astronauten an Bord der Mir für Langzeitmissionen zu entsenden.

Im Mittelpunkt der Forschung stand der Mensch, nur zwei Experimente befassten sich mit Tieren. S071 und S072 sollten den Einfluss von Schwerelosigkeit auf fundamentale Rhythmen bei Tieren untersuchen.

Medizinische Experimente

Die medizinischen Experimente machten von der Zahl der den Großteil der Beobachtungen aus, wenngleich es nicht so viele Instrumente gab. Das Wesentliche waren Untersuchungen und Messungen an den Astronauten, vor, während und nach dem Flug. Darüber hinaus wurde alles protokoliert, was die Astronauten aßen, Blut, Urin und Kotproben genommen. Da nur in der ersten Besatzung ein Arzt anwesend war, wurde für die folgenden Besatzungen eine mit einer Feder angetriebene Vorrichtung zum Gewinnen von Blutproben entwickelt. Erprobt wurden auch Geräte, mit denen man zukünftige Missionen ausstatten wollte, um noch längere Aufenthalte im All zu ermöglichen. Die medizinischen Experimente bestanden vor allem auch aus zahlreichen Untersuchungen des Gesundheitszustandes sowie zahlreicher biologischer Parameter vor und nach dem Flug, sodass es nur wenige Gerätschaften für die zahlreichen Experimente gab.

Bei allen Experimenten muss man bedenken, das Skylab die erste Raumstation im All war. Es gab vorher nur wenige Erfahrungen mit längeren Missionen und gar keine in einer Raumstation. Der bis dahin gültige US Langzeitrekord im All wurde von Jim Lovell und Frank Borman an Bord von Gemini 7 im Jahre 1965 aufgestellt. Die Gemini Kapsel war eng und beschränkt. Die Apollo-Missionen boten etwas mehr Raum, doch sie waren kürzer. So plante die Missionskontrolle auch eine stufenweise Anhebung der Aufenthaltsdauer. Skylab 2, die erste bemannte Mission sollte 28 Tage dauern – exakt doppelt so lang wie Gemini 7. Skylab 3 und 4 jeweils 56 Tage, also nochmals doppelt so lang. Da es bei Skylab 3 keine nennenswerten Beeinträchtigungen durch die 56 Tage Mission festgestellt wurde und es genügend Luft und Wasser an Bord von Skylab gab, verlängerte die Missionskontrolle Skylab 4 jeweils um 7 Tage bis auf schließlich 84 Tage.

Dieser Langzeitrekord wurde erst im März 1978 gebrochen, als die erste Saljut 6 Besatzung 96 Tage im All blieb. Das die UdSSR zum Brechen des Rekords insgesamt sechs Saljut Raumstationen starten mussten (wobei Saljut 1 allerdings schon vor Skylab gestartet wurde) zeigt, welche technische Leistung die Raumstation darstellt. Das Space Shuttle blieb dann in der Regel eine bis zwei Wochen im All. Das Shuttle-MIR-Programm brachte Mitte der neunziger Jahre den Russen dringend benötigte finanzielle Mittel und den USA die Gelegenheit, Astronauten an Bord der Mir zu entsenden. Erst dann hielt sich ein US-Amerikaner länger im All auf als die letzte Skylabbesatzung.

Im Mittelpunkt der Forschung stand der Mensch, nur zwei Experimente befassten sich mit Tieren. S071 und S072 sollten den Einfluss von Schwerelosigkeit auf fundamentale Rhythmen bei Tieren untersuchen.

M071: Mineralstoffhaushalt

Man hatte bei den Kurzzeitaufenthalten vorher schon festgestellt, dass die Knochen Calcium verloren. M071 sollte dies genauer bestimmen und die Veränderungen von 28-56 Tagen Schwerelosigkeit auf den Aufenthalt von verschiedenen Elektrolyten im Körper feststellen.

Die Astronauten mussten genau Buch führen, was sie aßen und tranken (Menge und Zusammensetzung), sowie täglich ihr Gewicht (genauer gesagt ihre Körpermasse) bestimmen. Vom Urin wurde das Volumen bestimmt, Proben des Urins wurden genommen. Die gesamten festen Ausscheidungen (Kot, Erbrochenes, sofern es anfiel) wurden gewogen und gesammelt. Weiterhin wurden vor dem Flug, während des Fluges und nach dem Flug Blutproben entnommen. Als Stauraum diente eine der Tiefkühltruhen der Station. Die Proben wurden zum Boden zurückgebracht und dort ausgewertet.

Der Urin wurde untersucht auf Calcium, Phosphor, Magnesium, Natrium, Kalium, Chlorid, Stickstoff, Harnstoff, Hydroxyprolin und Kreatinin. Der Kot wurde untersucht auf Calcium, Phosphor, Magnesium, Natrium, Kalium und Stickstoff. Die Blutproben wurden untersucht auf Phosphor, Magnesium, Natrium, Kalium, Alkaliphosphate, Protein, Glucose, Hydroxyprolin, Kreatinin, Chlorid und das Proteinmuster bei der Elektrophorese auf Veränderungen untersucht.

M073: biologische Untersuchung von Körperflüssigkeiten

Die peniblen Aufzeichnungen der Besatzung über die Art und Menge der Nahrung, die aufgenommen wurde, die Ausscheidungen und die Blut- und Urinproben wurden auch für andere Analysen genutzt.

Urin wurde im Labor untersucht auf Natrium, Kalium, Aldosteron, Epinephrin, Norepinephrin, antidiuretisches Hormon (ADH), die Osmolalität des Urins, Hydrocortison, Körperwasser und Abbauprodukte von Ketosteroide.

Die Blutproben wurden analysiert auf den Gehalt an Renin, Natrium, Kalium, Chlorid, die Osmolalität des Plasmas, dem extrazellulären Flüssigkeitsvolumen (ECF), parathyroides Hormon, Thyreocalcitonin, Thyroxin, Adrenocorticotropin (ACTH), Hydrocortison und gesamtes Körperwasser.

M074: kennzeichnende Massenbestimmung

Dieses Gerät war zum einen ein Technologieexperiment: Es sollte damit demonstriert werden, dass es möglich ist, die Masse von Proben mit einem Erdgewicht von 50 bis 1.000 g präzise im All zu bestimmen. Zum anderen wurde mit diesem Gerät auch das Gewicht des Stuhls, der Nahrung, der Nahrungsreste und des Urins und anderer Proben bestimmt.

Das Specimen Mass Measurement Device (SMMD) bestand aus einem Behälter mit einer daran angebrachten Feder. Bei einer gespannten Feder ist die Oszillationsperiode der Feder abhängig von der Masse des Systems. Diese wurde nach Entspannen der Feder optoelektronisch bestimmt und die daraus resultierende Kraft in die entsprechende Masse umgerechnet.

M078: Bestimmung der Knochenmineralien

Die schon bekannte Entmineralisierung von Knochen sollte eingehender untersucht werden. Dazu wurden Aufnahmen der Knochen mit einer Gammastrahlenquelle angefertigt. Sie besteht aus einer radioaktiven Iod-125 Probe, einem Gammastrahlendetektor und einem Mehrkanal-Analysator. Aufnahmen wurden vor und nach der Mission gemacht und verglichen. Die Strahlenquelle war so gewählt, dass die Abschwächung vor allem auf dem Calcium der Knochen beruhte. Kalibriert wurden die Aufnahmen mit Aufnahmen einer bekannten Dichte und ähnlicher Absorption wie Knochen.

M092: Unterdruck im unteren Körperbereich

Ein Effekt der Schwerelosigkeit ist, dass das Herz nicht mehr gegen die Schwerkraft das Blut in den Kopf und die obere Körperhälfte pumpen muss. Als Folge verteilt sich bei Astronauten das Blut anders. In den Beinen fehlt Blut, sie werden dünn und der Kopf hat zu viel davon und schwillt an.

Für Skylab wurde eine Apparatur entwickelt, die diesen Effekt kompensieren sollte. Sie bestand aus einer Liege mit einer zylindrischen Unterdruckkammer an der unteren Hälfte. Der Astronaut lag auf der Liege, die Kammer wurde luftdicht um die Hüfte geschlossen und der Druck dort um 15-20% gesenkt. Das reichte aus, den gleichen Zustand wie auf der Erde herzustellen. Der Unterdruck zog das Blut in die untere Körperregion.

Das Experiment sollte messen, wie sich dies auswirkt und ob es förderlich für die Gesundheit der Astronauten ist, regelmäßig diese Kammer zu benutzen. Dazu wurde die Dicke der Unterschenkel gemessen, Blutfluss und Geschwindigkeit mit Kontaktmikrofonen bestimmt und mit dem EKG die Herztätigkeit bestimmt. Die Durchführung einer Untersuchung dauerte etwa 60 Minuten.

M093: Vektorkardiogramm

Dieses Experiment diente dazu, bei der Betätigung des Ergometers die Herzfunktion zu bestimmen. Diese sollte mit Reihen die vor dem Flug und nach der Landung angefertigt wurden verglichen werden. Das Instrument bestand aus acht Elektroden, einer Elektronik zum Schärfen der Signale, Kalibrations- und Zeitgebersignalen. Es lieferte drei Elektrokardiogrammsignale und ein Signal für den Herzschlag, welche an die für die gemeinsame Elektronik für Experimente zur Auswertung weitergeleitet wurden.

M111: zytogenetische Blutuntersuchungen

Diese Untersuchungen erfolgten an den Chromosomen der Blutleukozyten. Dazu wurden den Astronauten Blutproben vor und nach der Mission abgenommen. Die Leukozyten wurden isoliert und in einer Zellkultur vermehrt. Wenn die Zellen sich in der Metaphase befanden, wurden die Zellen fixiert und die Chromosomen herauspräpariert und in ein Chromosomendiagramm einsortiert.

Die Untersuchungen begannen einen Monat vor dem Flug und endeten drei Wochen nach der Bergung. Sinn des Experimentes war es festzustellen, ob die Chromosomen sich veränderten und die Veränderungen (wenn es welche gab) mit den Strahlungsmessungen der Dosimeter zu korrelieren.

M112: In-vitro-Aspekte des menschlichen Immunsystems

Veränderungen des menschlichen Immunsystems wurden bestimmt, indem die Konzentration von Plasma- und Blutzellenproteinen, blastoiden Transformationen oder die Synthese von RNA und DNA durch Lymphozyten bestimmt wurde. Dazu wurde den Astronauten und einer Kontrollgruppe aus drei physisch vergleichbaren Personen, beginnend 21 Tage vor dem Flug bis 21 Tage nach dem Flug, Blut abgenommen, zentrifugiert und untersucht. Während der Mission wurden bei SL-2 vier Proben und bei SL-3 und 4 acht Proben gezogen, zentrifugiert und eingefroren für Analyse nach der Landung.

M113: Blutvolumen und Lebensdauer der roten Blutkörperchen

In diesem Experiment sollte die Anzahl und die Lebensdauer von roten Blutkörperchen bestimmt werden und damit die Fähigkeit des Blutes zum Sauerstofftransport untersucht werden. Zur Durchführung bekamen die Astronauten und eine Kontrollgruppe zwischen 21 Tagen vor der Mission und 21 Tage nach der Mission insgesamt vier Injektionen von radioaktiv markiertem Glycin. Diese mit einem radioaktiven Kohlenstoffisotop markierte Aminosäure wurde in die roten Blutkörperchen eingebaut. Durch Bestimmung der Zahl der radioaktiv markierten Zellen konnten deren Lebensdauer und Neubildungsrate bestimmt werden.

M114: Metabolismus der roten Blutkörperchen

Die routinemäßig gewonnenen Blutproben wurden nach dem Flug in Labors auf den Gehalt bzw. die Aktivität von Methhämoglobin, Glycerin­aldehyd-6-Phosphatdehydrogenase, Phospho­glycerin­säure­kinase, reduziertes Glutathion, Adeno­sid­triphosphat (ATP), Gluthathionreductase, Lipidperoxid­gehalt, Acetyl­cholinesterase (AChE), Phos­pho­fructo­kinase, 2,3-Diphosphoglycerat, and Hexokinease untersucht.

Diese Stoffwechselprodukte und Enzyme sind Schlüsselelemente für den Stoffwechsel der Zellen oder treten bei Membranveränderungen auf.

M115: spezielle hämatologische Effekte

Das Blut diente als Mustersystem für die Anpassung des Organismus an die Schwerelosigkeit. Neben der Möglichkeit einfach Proben zu nehmen, leben die Blutzellen nicht sehr lange und so könnte schon ein kurzer Aufenthalt im Weltall das Gleichgewicht zwischen den einzelnen Bestandteilen des Blutes zu verändern. Die vor dem Flug, während der Mission und danach gewonnen Blutproben wurden daher untersucht auf den Gehalt an Natrium, Kalium, Sichelzellenhämoglobin, Hämoglobin in den roten Blutkörperchen, RNA, Proteinverteilung, Hämoglobineigenschaften, elektrophoretische Beweglichkeit, Altersprofil der roten Blutkörperchen, Verteilung der Elektrolyte in roten Blutkörperchen, Ultrastruktur der Membranen und Zellen, Säuregehalt und osmotischer Druck, kritisches Volumen, Volumenverteilung, Anzahl der roten und weißen Blutkörperchen, differenziertes Spektrum der weißen Blutkörperchen, Hämatokritzahl, Hämoglobin und Retikulozytenzahl.

M131: menschliche Vestibularfunktion

Dieses Experiment sollte weitere Erkenntnisse über die „Weltraumkrankheit“, im Fachjargon „Space Adaption Syndrome“ genannt, bringen. Damit wurde umschrieben, dass den Astronauten vor allem in den ersten Tagen nach dem Start schlecht wurde. Sie verspürten Übelkeit, ein allgemeines Krankheitsgefühl und hatten Probleme mit der räumlichen Orientierung. Bisher hatte man keine Erkenntnisse, warum manche Personen dafür anfällig waren und andere nicht.

Das Experiment bestand aus einem rotierenden Stuhl, dem Antrieb dafür und der Steuerkonsole für die Rotation. Ein Besatzungsmitglied wurde auf dem Stuhl festgeschnallt, erhielt eine Verdunklungsklappe über die Augen und der Stuhl wurde in Rotation versetzt. Wählbar war eine Rotation zwischen einer und 30 Umdrehungen pro Minute mit einer Genauigkeit von 1%. Alternativ konnte der Stuhl auch zwischen zwei Endpunkten hin und herschwingen. Ein Gerät, mit dem die Augenbewegung verfolgt wurde, konnte auf dem Kopf festgeschnallt werden. Ziel war es die Astronauten auch im All künstlich durch die Rotation „weltraumkrank“ werden zu lassen (auf der Erde bewirkten rasche Rotationen dies bei Versuchspersonen) und die Ergebnisse mit Bodenversuchen zu vergleichen.

Nach einer kurzen Zeit der Adaption an die Schwerelosigkeit zeigte sich bei dem Experiment, dass die Probanden viel höhere Rotationsraten tolerieren konnten als auf der Erde. Dagegen wurde ihnen nach der Landung schlecht und sie hatten Probleme gerade aus zu laufen, ohne zu schwanken oder zu stürzen.

M133: Schlafüberwachung

Es sollte untersucht werden, ob der Schlaf in der Schwerelosigkeit sich vom „Normalen“ unterschiedet. Ob die Besatzungsmitglieder mehr oder weniger Schlaf benötigen und ob er weniger tief ist. Dazu zog der Wissenschaftsastronaut sich vor dem Schlafengehen eine Kappe über, die mit Elektroden ausgestattet war. Drei Elektroden übertrugen ein Elektroenzephalogramm (EEG) zwei über dem Auge maßen die Augenbewegung (Elektrookulografie EOG) um die Dauer der REM-Phasen festzustellen.

Die Daten wurden auf Magnetband aufgezeichnet und später übertragen. Nach der Landung wurde pro Besatzung je ein Mitglied einen, drei und fünf Tage lang weiter überwacht. Es zeigte sich, dass der Schlaf aller Besatzungsmitglieder tief und ungestört war und es keine gravierenden Unterschiede zum Boden gab.

M151: Zeit und Bewegungsstudien

Diese Untersuchung sollte feststellen, wie sich Beweglichkeit und Kraft bei Langzeitmissionen sich verändern. Dazu wurden die Astronauten bei bestimmten Tätigkeiten im Weltraum gefilmt und dies mit Kontrolluntersuchungen auf der Erde verglichen. Dazu kamen schon vorhandene Geräte wie das Ergometer zum Einsatz. Gefilmt wurde mit einer 16-mm-Kamera, die durch eine Fotolampe mit hoher Intensität unterstützt wurde.

Genutzt wurden auch die Fotos und Filmaufnahmen die bei anderen Gelegenheiten, sowohl bei der Arbeit in der Station wie auch außerhalb, entstanden.

M171: Metabolismusstudien

Das Fahrradergometer diente nicht nur dazu, den Muskelabbau zu verringern, indem sie eine Belastung für die Muskeln darstellte, sondern auch zu Untersuchungen über den Metabolismus und wie er sich verändert. Dazu wurde durch eine Maske die ausgeatmete Luft einem Gasanalysator zugeführt. Er bestimmte Lungenkapazität, ausgeatmetes Volumen, den Sauerstoffverbrauch und die Kohlendioxidkonzentration. Weiterhin wurden Herzschlag, Körpertemperatur, Blutdruck, das EKG, die Leistung und Rotationsgeschwindigkeit des Ergometers, die Umweltparameter und vor und nach dem Versuch die Körpermasse bestimmt.

M172: Bestimmung der Körpermasse

Eine weitere Unbekannte war das Gewicht der Astronauten. Bisher verloren bei allen amerikanischen Missionen die Astronauten Gewicht. Je nach Länge, Aktivität und individuellen Faktoren (Status, Trainingszustand) unterschiedlich viel. Von Interesse war nun den Verlauf über die Mission. War die Abnahme konstant oder degressiv oder gar progressiv? Dazu musste es eine Möglichkeit geben, die Masse eines Körpers zu bestimmen. Das Gewicht ist in der Schwerelosigkeit nicht bestimmbar, da es auf der Erdanziehung beruht. Gewicht und Masse stehen aber durch einen einfachen Umrechnungsfaktor in Beziehung.

Das Experiment basierte auf demselben Funktionsprinzip wie das Experiment M074: das Messgerät beruhte auf Newtons zweitem Gesetz: „Die Änderung der Bewegung einer Masse ist der Einwirkung der bewegenden Kraft proportional und geschieht nach der Richtung derjenigen geraden Linie, nach welcher jene Kraft wirkt.“. Die Kraft war eine Feder. Die Masse war der Astronaut und ein Stuhl, der schwingend aufgehängt war. Er fungierte als riesiges Pendel. Der Astronaut spannte die Feder, ließ los und die Schwingungsperiode wurde bestimmt. Beim Überqueren der Nulllinie wurde ein Timer gestartet und gestoppt. Die Astronauten mussten sich täglich wiegen. Die Messungen wurden auf den Sprachrekorder aufgezeichnet und später zum Boden übertragen.

Es gab an Bord zudem mehrere unterschiedlich schwere Massen, mit denen die Apparatur geeicht und überprüft werden konnte. Ihr Gewicht war vor dem Start genau bestimmt worden.

Biowissenschaften

S015: Untersuchung der Schwerelosigkeit auf Humanzellen

Dieses Experiment sollte den Einfluss der Schwerkraft auf menschliche Zellen untersuchen. Vergleichende Untersuchungen gab es auf der Erde unter normaler Schwerkraft und in einer Zentrifuge. Das Experiment bestand aus zwei Zellkulturen, die einmal vier und einmal zehn Tage der Schwerelosigkeit ausgesetzt wurden. Danach wurden die Zellen fixiert (abgetötet). Nach der Landung wurde die Zellkultur auf ihren Gehalt an DNA, RNA, Lipiden und ihre Enzymaktivität untersucht.

Das Instrument bestand aus den Zellkulturen in einem hermetisch abgeschlossenen Container. An diesen waren zwei Mikroskope mit 20x und 40x Vergrößerung angeschlossen. An jedes Mikroskop wurde eine 16-mm-Filmkamera angeschlossen. Sie wurde für 40 min pro Tag aktiviert und machte in dieser Zeit 5 Bilder pro Minute. So entstanden Zeitrafferfilme (normal sind 24 Bilder pro Sekunde). Das Experiment wurde während der SL-2 Mission betrieben.

S071: Tag und Nachtrhythmus bei Mäusen

Dieses Experiment sollte die Veränderung des Tag- und Nachtrhythmus bei Taschenmäusen untersuchen. Sechs Mäuse wurden drei Wochen vor dem Start in einen abgeschlossenen Behälter platziert. In diesem wurde eine Temperatur von 15°C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 60% aufrecht erhalten. Die Taschenmäuse wurden selektiert, weil sie sich von Vorräten ernähren können und 30-56 Tage ohne Essen und Wasser auskommen. Weiterhin ist der Kot konzentriert und so ist wochenlang keine Reinigung des Behälters nötig. Die verfügbare Nahrung waren 50 g Getreidekörner in einer Polyethylenmatrix. Jede Maus befand sich in einem 15 cm langen, 4 cm durchmessenden Behälter. Die Atmosphäre wurde durch ein Umweltkontrollsystem aufrecht erhalten und hatte einen Druck von 933 hpa und eine Luftfeuchtigkeit von 20%. Lithiumhydroxid und Aktivkohlepatronen filterten die Luft.

Vier Wochen vor dem Start wurden 28 Mäusen Sensoren implantiert. Zwölf davon wurden für das Experiment und ein Back-up-Experiment eingesetzt.

Einen Tag vor dem Start wurde der Behälter im CSM von Skylab 3 verstaut. Während der Vorbereitungsphase und des Fluges wurden Körpertemperatur und Aktivität bestimmt, aufgezeichnet und automatisch zur Erde übermittelt. Das Experiment arbeitete bis 30 h nach dem Start ohne Probleme. Die Mäuse zeigten vor dem Start eine regelmäßige Aktivität, die nach dem Erreichen des Orbits unregelmäßiger wurde, aber die Intensität blieb. Danach fiel die Stromversorgung des Experiments aus und es wurden keine weiteren Daten mehr erhalten.

S072: Tag und Nachtrhythmus bei Fruchtfliegen

Dieses Experiment teilte mit S071 eine gemeinsame Stromversorgung, Umweltkontrollsystem und Datenverarbeitung. Fruchtfliegen der Gattung Drosophila wurden im Puppenstadium in vier Versuchscontainern untergebracht. Diese wurden bei 20 Grad bebrütet. Eine Photozelle hinter jeder einzelnen Puppe in einem einzelnen Subbehälter reagierte auf das Licht eines Blitzes. Schlüpfte die Puppe, so änderte sich die Lichtintensität. Die vier Behälter entsprachen Gruppen die zu unterschiedlichen Tageszeiten gemessen wurden. Die Zusammenfassung mit dem Experiment S071 sollte auch Störungen minimieren, die dann in beiden Experimenten sichtbar gewesen wären. Da die Stromversorgung aber nach 30 Stunden ausfiel, gab es keinerlei Ergebnisse von den Fruchtfliegen.

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Bücher vom Autor

Es gibt von mir vier Bücher zum Thema bemannte Raumfahrt. Alle Bücher beschäftigen vor allem mit der Technik, die Missionen kommen nicht zu kurz, stehen aber nicht wie bei anderen Büchern über bemannte Raumfahrt im Vordergrund.

Das erste bemannte Raumfahrtprogramm der USA, das Mercuryprogramm begann schon vor Gründung der NASA und jährt sich 2018 zum 60-sten Mal. Das war für mich der Anlass, ein umfangreiches (368 Seiten) langes Buch zu schreiben, das alle Aspekte dieses Programms abdeckt. Der Bogen ist daher breit gestreut. Es beginnt mit der Geschichte der bemannten Raumfahrt in den USA nach dem Zweiten Weltkrieg. Es kommt dann eine ausführliche technische Beschreibung des Raumschiffs (vor 1962: Kapsel). Dem schließt sich ein analoges Kapitel über die Technik der eingesetzten Träger Redstone, Little Joe und Atlas an. Ein Blick auf Wostok und ein Vergleich Mercury bildet das dritte Kapitel. Der menschliche Faktor - die Astronautenauswahl, das Training aber auch das Schicksal nach den Mercurymissionen bildet das fünfte Kapitel. Das sechs befasst sich mit der Infrastruktur wie Mercurykontrollzentrum, Tracking-Netzwerk und Trainern. Das umfangreichste Kapitel, das fast ein Drittel des Buchs ausmacht sind natürlich die Missionsbeschreibungen. Abgeschlossen wird das Buch durch eine Nachbetrachtung und einen Vergleich mit dem laufenden CCDev Programm. Dazu kommt wie in jedem meiner Bücher ein Abkürzungsverzeichnis, Literaturverzeichnis und empfehlenswerte Literatur. Mit 368 Seiten, rund 50 Tabellen und 120 Abbildungen ist es das bisher umfangreichste Buch von mir über bemannte Raumfahrt.

Mein erstes Buch, Das Gemini Programm: Technik und Geschichte gibt es mittlerweile in der dritten, erweiterten Auflage. "erweitert" bezieht sich auf die erste Auflage die nur 68 Seiten stark war. Trotzdem ist mit 144 Seiten die dritte Auflage immer noch kompakt. Sie enthält trotzdem das wichtigste über das Programm, eine Kurzbeschreibung aller Missionen und einen Ausblick auf die Pläne mit Gemini Raumschiffen den Mond zu umrunden und für eine militärische Nutzung im Rahmen des "Blue Gemini" und MOL Programms. Es ist für alle zu empfehlen die sich kurz und kompakt über dieses heute weitgehend verdrängte Programm informieren wollen.

Mein zweites Buch, Das ATV und die Versorgung der ISS: Die Versorgungssysteme der Raumstation , das ebenfalls in einer aktualisierten und erweiterten Auflage erschienen ist, beschäftigt sich mit einem sehr speziellen Thema: Der Versorgung des Raumstation, besonders mit dem europäischen Beitrag dem ATV. Dieser Transporter ist nicht nur das größte jemals in Europa gebaute Raumschiff (und der leistungsfähigste Versorger der ISS), es ist auch ein technisch anspruchsvolles und das vielseitigste Transportfahrzeug. Darüber hinaus werden die anderen Versorgungsschiffe (Space Shuttle/MPLM, Sojus, Progress, HTV, Cygnus und Dragon besprochen. Die erfolgreiche Mission des ersten ATV Jules Verne wird nochmals lebendig und ein Ausblick auf die folgenden wird gegeben. Den Abschluss bildet ein Kapitel über Ausbaupläne und Möglichkeiten des Raumfrachters bis hin zu einem eigenständigen Zugang zum Weltraum. Die dritte und finale Auflage enthält nun die Details aller Flüge der fünf gestarteten ATV.

Das Buch Die ISS: Geschichte und Technik der Internationalen Raumstation ist eine kompakte Einführung in die ISS. Es wird sowohl die Geschichte der Raumstation wie auch die einzelnen Module besprochen. Wie der Titel verrät liegt das Hauptaugenmerk auf der Technik. Die Funktion jedes Moduls wird erläutert. Zahlreiche Tabellen nehmen die technischen Daten auf. Besonderes Augenmerk liegt auf den Problemen bei den Aufbau der ISS. Den ausufernden Kosten, den Folgen der Columbia Katastrophe und der Einstellungsbeschluss unter der Präsidentschaft von George W. Bush. Angerissen werden die vorhandenen und geplanten Transportsysteme und die Forschung an Bord der Station.

Durch die Beschränkung auf den Technischen und geschichtlichen Aspekt ist ein Buch entstanden, das kompakt und trotzdem kompetent über die ISS informiert und einen preiswerten Einstieg in die Materie. Zusammen mit dem Buch über das ATV gewinnt der Leser einen guten Überblick über die heutige Situation der ISS vor allem im Hinblick auf die noch offene Versorgungsproblematik.

Die zweite Auflage ist rund 80 Seiten dicker als die erste und enthält eine kurze Geschichte der Raumstationen, die wesentlichen Ereignisse von 2010 bis 2015, eine eingehendere Diskussion über die Forschung und Sinn und Zweck der Raumstation sowie ein ausführliches Kapitel über die Versorgungsraumschiffe zusätzlich.

Das bisher letzte Buch Skylab: Amerikas einzige Raumstation ist mein bisher umfangreichstes im Themenbereich bemannte Raumfahrt. Die Raumstation wurde als einziges vieler ambitioniertes Apollonachfolgeprojekte umgesetzt. Beschrieben wird im Detail ihre Projektgeschichte, den Aufbau der Module und die durchgeführten Experimente. Die Missionen und die Dramatik der Rettung werden nochmals lebendig, genauso wie die Bemühungen die Raumstation Ende der siebziger Jahre vor dem Verglühen zu bewahren und die Bestrebungen sie nicht über Land niedergehen zu lasen. Abgerundet wird das Buch mit den Plänen für das zweite Flugexemplar Skylab B und ein Vergleich mit der Architektur der ISS.  Es ist mein umfangreichstes Buch zum Thema bemannte Raumfahrt. Im Mai 2016 erschien es nach Auslaufen des Erstvertrages neu, der Inhalt ist derselbe (es gab seitdem keine neuen Erkenntnisse über die Station), aber es ist durch gesunkene Druckkosten 5 Euro billiger.

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© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.

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