Der kanadische Astronaut David Saint-Jacques testet das Unterhemd Astroskin zur Gesundheitsüberwachung auf der Internationalen Raumstation (Bildnachweis: CSA/NASA)
Intelligente Unterhemden und KI-Algorithmen werden dazu beitragen, die Gesundheit der Astronauten auf der geplanten NASA-Raumstation Lunar Gateway, die den Mond umkreist, zu erhalten.
Die Unterhemden aus einem intelligenten Material namens Astroskin wurden bereits auf der Internationalen Raumstation (ISS) getestet, müssen aber neu konzipiert werden, um sie für den Einsatz im erdfernen Weltraum tauglich zu machen.
Das kanadische Unternehmen Hexoskin wird im Rahmen eines am 26. November von der Canadian Space Agency (CSA) bekannt gegebenen Vertrags das tragbare Gerät entwickeln.
„Das Lunar Gateway wird etwa 1.000 Mal weiter von der Erde entfernt sein als die Internationale Raumstation, so dass es viele Einschränkungen in Bezug auf Fracht [und] Kommunikation, aber auch die Strahlungsumgebung an Bord der Station geben wird“, sagte Pierre-Alexandre Fournier, Hexoskin-Mitbegründer und CEO, gegenüber kosmischeweiten.de.
„Strahlung ist ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung von Elektronik, und wir müssen sicherstellen, dass die Komponenten, die wir verwenden, dieser hohen Strahlung standhalten“, fügte Fournier hinzu.
Während der ISS-Missionen nehmen die Astronauten nach Angaben der NASA zwischen 50 und 2.000 Millisievert ionisierender Strahlung auf, was 150 bis 6.000 Röntgenstrahlen in der Brust entspricht. Bei einer Mission auf dem Mond oder in dessen Nähe könnte die Strahlenbelastung nach Angaben der Europäischen Weltraumorganisation bis zu einer Größenordnung höher sein.
„Wir werden die Anforderungen an die neue Raumstation ermitteln müssen, aber wir wollen dies auch als Gelegenheit nutzen, das Produkt zu aktualisieren“, sagte Fournier. „Um die Fähigkeiten, die Verarbeitungsleistung und dergleichen zu verbessern.“
Der Astroskin Wearable Health Monitor besteht aus dem dehnbaren Material Elastan und ist mit sechs Sensoren ausgestattet, die kontinuierlich die Herzfrequenz, den Blutdruck, die Sauerstoffversorgung, die Hauttemperatur, das Aktivitätsniveau und die Atemfrequenz des Astronauten überwachen. Die Daten werden in Echtzeit an eine Computer-App übermittelt, wo KI-Algorithmen sie auf unerwartete Muster und Veränderungen hin analysieren. Die Technologie wurde erstmals 2019 vom kanadischen Astronauten David Saint-Jacques auf der ISS getestet und wird seither von Astronauten getragen.
„Das Schöne an einem Hemd, das den gesamten Oberkörper bedeckt, ist, dass man Zugang zu allen Oberflächen des Oberkörpers hat, an denen die Vitalwerte gemessen werden können“, so Fournier. „Das macht es sehr bequem. Man muss nirgends irgendwelche Klebesensoren anbringen. Jeder trägt jeden Tag Kleidung, also ist ein intelligentes Kleidungsstück eine sehr natürliche Sache.“
Die CSA sagte in einer Erklärung, dass das neue Gerät „in die tägliche Routine der Astronauten während der Missionen in der Mondumgebung passt“ und „wertvolle Daten darüber sammelt, wie der Körper der Astronauten auf die einzigartigen Bedingungen der Mondumlaufbahn reagiert.“
Fournier geht davon aus, dass das intelligente Unterhemd irgendwann im Jahr 2028 oder 2029 zum Lunar Gateway gelangen könnte, höchstwahrscheinlich mit der ersten Gruppe von Astronauten, die den neuen Außenposten im Rahmen der Mission Artemis 4 besuchen werden.
Der Bau von Lunar Gateway wird voraussichtlich 2027 beginnen, wenn die ersten beiden Module – das Energie- und Antriebselement und der Außenposten für Lebensraum und Logistik – an Bord einer SpaceX Falcon Heavy Rakete gestartet werden.
Hexaskin brachte das Produkt ursprünglich 2009 mit dem Ziel auf den Markt, KI und datengesteuerte Ansätze für die Gesundheitsvorsorge anzuwenden. Das Unternehmen hoffte, dass die Technologie medizinischen Forschern bei der Untersuchung chronischer Erkrankungen wie Herz- und Atemwegserkrankungen helfen würde.
„Unser Ziel war es, Dinge für jeden zu entwickeln, der auf der Erde medizinische Hilfe benötigt“, sagte Fournier. „Das ist auch heute noch unser Schwerpunkt.“
Das Unternehmen erhielt 2011 den Auftrag, ein Bio-Monitoring-Gerät für Astronauten zu entwickeln und hat es seitdem in verschiedenen Umgebungen getestet. Neben Astronauten auf der Raumstation wurde das Astroskin-Unterhemd auch bei simulierten Marsmissionen auf der Erde, bei Langzeitexpeditionen in die Antarktis und auch zur Unterstützung anderer Berufsgruppen in hochbelasteten Berufen wie Ersthelfer und Piloten eingesetzt.
„Die Arbeit, die wir im Weltraum leisten, ist für die Technik sehr wertvoll“, so Fournier. „Sie ermöglicht es uns, die Grenzen des Möglichen in Bezug auf das Produktdesign zu erweitern, aber dann nehmen wir diese Technologie und lassen sie all unseren anderen Kunden zugute kommen.
