Het International Space Station wordt een drukke plaats. De Iraans-Amerikaanse ondernemer Anousheh Ansari zal een week aan boord van het station wonen, deels als toerist en deels als proefpersoon voor verschillende onderzoeksexperimenten. Er zijn vier experimenten gepland voor Ansari, waaronder twee die haar bloed testen, één om de oorzaak van lage rugpijn bij astronauten te zoeken en een zoektocht naar bacteriën rond het station.
Gepland om op 18 september 2006 op te stijgen van het Baikonur Cosmodrome, Kazachstan, samen met Expedition 14-bemanningsleden, NASA-astronaut Michael Lopez-Alegria en de Russische kosmonaut Mikhail Tyurin, de Iraans-Amerikaanse ondernemer Anousheh Ansari zal het proefpersoon zijn voor vier ESA-experimenten tijdens haar verblijf aan boord van het International Space Station.
De experimenten waaraan Ansari zal deelnemen, liggen op het gebied van de menselijke fysiologie: van het zoeken naar de effecten van ruimtestraling op de bemanning tot het onderzoeken van de mechanismen die de ontwikkeling van spieratrofie bij astronauten regelen. De experimenten zijn bedoeld om de reactie van het menselijk organisme op de ruimte-omgeving te onderzoeken, met als uiteindelijk doel het optimaliseren van de voorwaarden voor menselijke duurzaamheid in de ruimte, en om licht te werpen op veel voorkomende ziekten die mensen op aarde treffen.
Het European Experiment Program dat momenteel wordt uitgevoerd door ESA op het International Space Station (ISS) bestrijkt een groot aantal wetenschappelijke disciplines, waaronder natuurkunde, scheikunde, biologie, fysiologie, psychologie en aanverwante onderwerpen.
Astronauten op het ISS voeren elke dag experimenten uit
Astronauten aan boord van het ISS hebben een zeer druk schema, voeren dagelijks experimenten uit namens wetenschappers op aarde en treden zelf op als proefpersonen.
Een aantal experimenten - vooral op het gebied van de menselijke fysiologie - valt onder een langetermijnplan en vereist een groot aantal observaties die in verschillende sessies en op een aanzienlijk aantal verschillende onderwerpen moeten worden uitgevoerd. Om deze reden hebben dergelijke experimenten niet alleen betrekking op de permanente bemanning van het ISS, die momenteel uit drie leden bestaat, maar ook op korte termijn bezoekers, die regelmatig met de Sojoez of met de shuttle naar het station worden gebracht.
Dit is het geval voor ESA-astronauten, die normaal gesproken een reeks experimenten uitvoeren tijdens hun korte missies naar het ISS. In 2005 was het Spaceflight-deelnemer Gregory Olsen die als onderwerp diende voor ESA-experimenten in het kader van een overeenkomst tussen ESA en Space Adventures, het bedrijf dat de deelname aan ruimtevaartmissies voor privé-ontdekkingsreizigers organiseert. Binnenkort is het de beurt aan de volgende ruimtevaart deelnemer Anousheh Ansari om bij te dragen aan het wetenschappelijke programma van ESA.
Effect van ruimtestraling op het menselijk lichaam: Chromosoom-2-experiment
Tijdens ruimtevluchten worden bemanningsleden constant blootgesteld aan verschillende soorten straling. Dergelijke straling beschadigt het cellulaire DNA en kan mutaties veroorzaken die kunnen worden geassocieerd met een verhoogd risico op het ontwikkelen van kanker. Geïnduceerde mutaties kunnen worden geanalyseerd in lymfocyten (witte bloedcellen): het Chromosoom-2-experiment bestudeert chromosoomverandering en gevoeligheid voor straling in lymfocyten van ISS-bemanningsleden, met als doel de genetische impact van straling op de bemanning te beoordelen.
De kwaliteit van het stralingsveld is op aarde niet te simuleren en daarom is het noodzakelijk om de analyses in de ruimte uit te voeren. De resultaten van de studie zullen een betere beoordeling van het genetische risico voor de mens in de ruimte mogelijk maken en op lange termijn bijdragen tot het optimaliseren van stralingsafscherming voor toekomstige ruimteverkenningsmissies.
Ansari zal voor en na haar vlucht als proefpersoon fungeren.
Op zoek naar bacteriën aan boord van het ISS: SAMPLE-experiment
Het gevaar van besmetting door pathogene organismen is een ernstig probleem tijdens ruimtemissies. In gewichtloosheid groeien sommige bacteriën sneller dan onder omstandigheden op aarde en zijn ze veel resistenter tegen antibiotica. Het is echter niet bekend of en in hoeverre dit verschillende gedrag van bacteriën de gezondheid van de bemanning zou kunnen schaden of de technische uitrusting aan boord zou kunnen beschadigen.
Het doel van het SAMPLE-experiment is om te onderzoeken wat voor soort microbiële soorten aan boord van het internationale ruimtestation te vinden zijn en hoe deze zich aanpassen aan de omgevingsomstandigheden. Ansari zal monsters van zichzelf en van bepaalde delen van het station nemen door met wattenstaafjes over oppervlakken te wrijven die vatbaar zijn voor bacteriën, zoals schakelaars, toetsenborden en persoonlijke hygiëneapparatuur.
Waar komt rugpijn vandaan? Experiment met lage rugpijn
In de gewichtloze omstandigheden van de ruimte ervaren astronauten vaak een vorm van lage rugpijn. Dit is buitengewoon omdat rugpijn op aarde gepaard gaat met een zware belasting van de ruggengraat, voornamelijk als gevolg van de zwaartekracht.
Wetenschappers hebben daarom een hypothese ontwikkeld dat lage rugpijn kan ontstaan zonder compressie van de wervels. De verklaring voor het probleem komt voort uit het feit dat het onderste deel van de wervels, het heiligbeen, tussen de twee heupbeenderen in positie moet worden gehouden. En een diep 'spierkorset' speelt een belangrijke rol in dit proces, waarbij de tonische houdingsspieren worden geactiveerd bij het opstaan en 's morgens worden uitgeschakeld tijdens het rusten.
Er wordt verondersteld dat dit beschermingsmechanisme niet in de ruimte werkt. In de ruimte verliezen de botten van astronauten calcium en kracht, verliezen hun spieren massa: daarom wordt gedacht dat het diepe spierkorset atrofieert tijdens ruimtevluchten, wat leidt tot spanning in bepaalde ligamenten, met name in het lagere gebied achterin, en veroorzaakt als een gevolg lage rugpijn bij astronauten.
Het Low Back Pain-experiment is gericht op het bestuderen van de ontwikkeling van lage rugpijn bij bemanningen tijdens ruimtevluchten, met als doel het niveau van atrofie in het diepe spierkorset te beoordelen als reactie op blootstelling aan microzwaartekracht.
Ansari zal tijdens haar vlucht dagelijks een vragenlijst invullen over rugklachten. De resultaten zullen worden vergeleken met vergelijkbare metingen voor en na de vlucht, om een beter begrip te krijgen van de correlatie tussen spiergebruik / -gebruik en rugpijn, wat nuttig zou zijn voor het ontwikkelen van tegenmaatregelen voor dit probleem, niet alleen in de ruimte maar ook op aarde.
Wat zijn de oorzaken van bloedarmoede? NEOCYTOLYSIS-experiment
Het NEOCYTOLYSIS-experiment is gericht op het bestuderen van de effecten van gewichtloosheid op het hemopoëtische systeem, het systeem van het lichaam dat verantwoordelijk is voor de vorming van bloedcellen.
Het experiment bestudeert een proces dat neocytolyse wordt genoemd, namelijk de selectieve vernietiging van jonge rode bloedcellen. Dit proces is waargenomen bij astronauten als een adaptieve reactie van het lichaam op de specifieke toestand van gewichtloosheid. In de ruimte, bij afwezigheid van zwaartekracht, verschuift het bloed dat normaal gesproken in de extremiteiten wordt vastgehouden door zwaartekracht, waardoor hoge dichtheid van rode bloedcellen in de bloedvaten in het bovenste deel van het lichaam wordt veroorzaakt; dit wekt een reactie op, die tot doel heeft de massa rode bloedcellen te resetten door middel van hun selectieve vernietiging, en die op zijn beurt de eerste dagen na de landing een tijdelijke bloedarmoede veroorzaakt bij astronauten.
Dit proces wordt daarom voor astronauten beschouwd als een natuurlijke reactie op specifieke omgevingsomstandigheden. Het kan echter ook voorkomen bij pathologische aandoeningen, bijvoorbeeld als bloedarmoede bij patiënten met nierfalen. Het experiment zal daarom van cruciaal belang zijn om licht te werpen en mogelijk bij te dragen aan de ontwikkeling van oplossingen voor deze ernstige ziekte.
Ansari zal voor en na haar vlucht als proefpersoon fungeren.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
