Die sechs Besatzungsmitglieder der SIRIUS-23 beendeten ihre 366-tägige Schein-Mondmission am 14. November 2024 (Bildnachweis: Institut für Biomedizinische Probleme).
Am 14. November 2024 feierte das Institut für biomedizinische Probleme (IBMP) der Russischen Akademie der Wissenschaften den erfolgreichen Abschluss von SIRIUS-23, einem einjährigen biomedizinischen Isolationsexperiment, bei dem die Bedingungen einer Reise in die Tiefe des Weltraums und der Betrieb auf der Mondoberfläche simuliert wurden.
366 Tage lang lebte und arbeitete eine sechsköpfige Besatzung analoger Astronauten in einer versiegelten Umgebung, einem sorgfältig kontrollierten, erdgebundenen Ersatz für interplanetarische Missionen der Zukunft.
Das Projekt SIRIUS (Scientific International Research in Unique terrestrial Station), das 2017 in Zusammenarbeit mit dem Human Research Program der NASA und dem IBMP gestartet wurde, hatte zuvor kürzere Experimente von 17, 120 und 240 Tagen Dauer durchgeführt. Diese Missionen mit internationalen Besatzungen aus Russland, den Vereinigten Staaten und den Vereinigten Arabischen Emiraten zielten darauf ab, die Isolation und psychische Belastung eines Langzeit-Raumflugs nachzustellen.
Elevated view of the IBMP facility where the SIRIUS-23 366-day analog mission took place. (Bildnachweis: Institut für Biomedizinische Probleme.)
Das IBMP beschloss jedoch, das ehrgeizige SIRIUS-23-Experiment nach 2022 unabhängig fortzusetzen. Die jüngste Besatzung kam aus Russland und Weißrussland: Kommandant Yuriy Chebotarev, Flugingenieurin Angelica Parfenova, Medizinische Offizierin Ksenia Orlova sowie die Forscher Olga Mastickaya, Ksenia Shishenina und Rustam Zaripov – ein gemischtgeschlechtliches Team aus zwei Männern und vier Frauen.
Die Mission spiegelt die wachsenden Bestrebungen der Menschheit jenseits der Erdumlaufbahn wider. Mit den Plänen, Mondbasen zu errichten und schließlich interplanetare Missionen mit Besatzung zu starten, bleibt die Bewältigung der Herausforderungen von Isolation, Ressourcenknappheit und physiologischem Stress entscheidend. SIRIUS-23 zielte darauf ab, diese Hürden zu überwinden, indem Technologien, Verfahren und die menschliche Belastbarkeit im Ground Experimental Complex (GEC) des IBMP getestet wurden – einem hermetisch abgeschlossenen Habitat, das mit unabhängigen Lebenserhaltungssystemen und atmosphärischen Kontrollen ausgestattet ist und rund um die Uhr von Ingenieuren der Missionskontrolle überwacht wird.
Das SIRIUS-Programm baut auf jahrzehntelanger Forschung auf, insbesondere auf dem Mars-500-Experiment von 2010-2011, bei dem sechs Teilnehmer 520 Tage in Isolation verbrachten, um eine Hin- und Rückreise zum Mars zu simulieren. Wie das Vorgängerexperiment lieferte auch SIRIUS-23 beispiellose Erkenntnisse darüber, wie sich Menschen – körperlich, geistig und sozial – an eine längere Isolation in extremen Umgebungen anpassen.
Die SIRIUS-23-Mission hat die wichtigsten Etappen einer Mondmission mit Besatzung minutiös nachgestellt: den Transit zum Mond, das Andocken an eine Orbitalstation, den Betrieb auf der Oberfläche und die Rückreise. Die Besatzung führte fünf simulierte Landungen durch, wobei sich Viererteams abwechselten, um die Aufgaben der Monderkundung nachzuahmen. Virtual-Reality-Systeme spielten eine doppelte Rolle: Sie boten sowohl psychologische Unterstützung als auch immersive Simulationen von Außenbordeinsätzen (EVAs) auf der Mondoberfläche.
Das Experiment verfolgte wichtige wissenschaftliche und operative Ziele in mehreren Bereichen:
1. Biomedizinische Forschung
- Entwicklung von Diagnoseinstrumenten und Gegenmaßnahmen für die einzigartigen gesundheitlichen Herausforderungen der tiefen Raumfahrt.
- Untersuchung der Körpersysteme unter extremen Bedingungen, z. B. der Magen-Darm-Funktion und der Immunantwort.
- Untersuchung der Anpassung des zentralen Nervensystems und der psychologischen Widerstandsfähigkeit.
2. Operationen auf dem Planeten
- Testung der Leistung der Besatzung unter simulierter Mondgravitation mit Schwerpunkt auf Bewegung, Arbeitsbelastung und mentaler Ermüdung.
- Evaluierung der Rolle von Roboterwerkzeugen und fortschrittlichen Informationssystemen bei der Unterstützung komplexer Aufgaben an der Oberfläche.
3. Stressoren der Mission
- Simulation von Ressourcenverzögerungen aufgrund von Transportstörungen.
- Analyse der Auswirkungen von Kommunikationsverzögerungen mit der Missionskontrolle.
- 36 Stunden Schlafentzug.
4. Soziale Dynamik
- Untersuchung der Interaktionen, der Aufgabenverteilung und der psychologischen Reaktionen innerhalb einer gemischtgeschlechtlichen Crew.
- Mit automatischer Analyse die Kommunikation auf Anzeichen von Stress oder Konflikten überwachen.
SIRIUS-23-Kommandant Yuriy Chebotarev führt eine simulierte Außenbordaktivität während der simulierten Mondmission durch. (Bildnachweis: Institut für biomedizinische Probleme)
Das SIRIUS-23-Forschungsprogramm umfasste 52 Experimente, die psychologische, physiologische, immunologische, metabolische und mikrobiologische Studien umfassten. Die Ergebnisse sollen in künftige Mond- und Marsmissionen einfließen und werden voraussichtlich bis Ende 2025 in Fachzeitschriften veröffentlicht.
Warum simulieren, wenn wir es schon mal gemacht haben? Analoge Raumfahrtmissionen mögen repetitiv erscheinen, aber ihr Wert wächst mit jeder Wiederholung. Jedes Jahr bringt neue Forschungsfragen, fortschrittliche biomedizinische Instrumente und experimentelle Technologien mit sich. Isolationsumgebungen auf der Erde wie das GEC bieten kosteneffiziente, risikofreie Plattformen, um Lösungen zu testen, die an Bord der Internationalen Raumstation unpraktisch oder unmöglich wären.
Während sich die Forscher mit den umfangreichen Daten befassen, die während der Mission gesammelt wurden, steht die SIRIUS-23-Besatzung nun vor einer eher persönlichen Herausforderung: der Wiedereingewöhnung an das Leben auf der Erde. Nach einem Jahr ohne Sonnenlicht, frische Luft oder die alltäglichen Ablenkungen des modernen Lebens erholte sich das Team in einem Ferienort am Schwarzen Meer. Dort konnten sie sich wieder mit den Geräuschen, Gerüchen, ihrem Inneren und den Sehenswürdigkeiten der Außenwelt vertraut machen – einer Welt, die 12 Monate lang nur noch eine Erinnerung war.
Der Erfolg von SIRIUS-23 ist ein weiterer Schritt zur nachhaltigen Erforschung des Weltraums durch den Menschen. Durch die Erforschung der psychologischen und physiologischen Auswirkungen der Langzeitisolation tragen die Wissenschaftler dazu bei, den Weg für Missionen zum Mond, Mars und darüber hinaus zu ebnen. Während die Besatzung die Herausforderungen der Isolation um der Wissenschaft willen ertrug, verkörpert ihre Arbeit ein größeres Ziel: Sie ermöglicht zukünftigen Forschern, weiter zu reisen und länger zu bleiben.
