Können wir länger dauernde Raumfahrt überleben? - Lisa Nip

Sieh dir die komplette Lektion hier an: http://ed.ted.com/lessons/could-we-survive-prolonged-space-travel-lisa-nip

Länger dauernde Raumfahrt fordert seinen Tribut an den menschlichen Körper: Schwerelosigkeit schwächt Muskel- und Knochenwachstum und eine hohe Strahlendosis verursacht unwiderrufliche Mutationen. Während wir ernsthaft überlegen die menschliche Spezies zu Weltraumfahrern zu machen steht eine große Fragen im Raum: Selbst wenn wir uns von der Erdumlaufbahn loslösen können, können wir uns an die extremen Konditionen des Weltraums anpassen? Lisa Nip untersucht unsere Chancen.

Lektion von Lisa Nip, Animation von Bassam Kurdali.

Langanhaltende Raumfahrt fordert
ihren Tribut vom menschlichen Körper.

Schwerelosigkeit beeinträchtigt
Muskel- und Knochenwachstum

und eine hohe Strahlendosis
verursacht unwiderrufliche Mutationen.

Während wir überlegen, die menschliche
Spezies zu Raumfahrern zu machen,

steht eine große Frage im Raum.

Wenn wir uns von
der Erdumlaufbahn lösen könnten

und lange Reisen inmitten
der Sterne beginnen würden,

könnten wir uns den extremen Verhältnissen
im Weltraum anpassen?

Nicht zum ersten Mal würden sich Menschen
einer rauen Umwelt anpassen

und übermenschliche
Fähigkeiten entwickeln.

Keine fantastischen Kräfte, wie
einen Laser-Blick oder Unsichtbarkeit,

sondern physiologische Anpassungen,
um unter harten Konditionen zu überleben.

Im Himalaya,

wo die höchste Erhebung neun Kilometer
über dem Meeresspiegel liegt,

wird ein nicht akklimatisierter Mensch
Symptome von Sauerstoffmangel zeigen,

allgemein bekannt als Höhenkrankheit.

In dieser Höhe produziert der Körper
zusätzliche rote Blutzellen,

die das Blut verdicken
und den Blutfluss erschweren.

Bewohner des Himalaya, die dort
seit Tausenden von Jahren leben,

haben Mechanismen entwickelt,
um diesen Prozess zu umgehen

und den normalen Blutfluss beizubehalten.

Der Mensch kann also permanente
lebensrettende Eigenschaften entwickeln.

Eine natürliche Anpassung
der gesamten Bevölkerung

könnte Zehntausende von Jahren dauern.

Neuste wissenschaftliche Fortschritte
könnten uns dabei helfen,

die Anpassungszeit auf
eine einzige Generation zu reduzieren.

Um als Spezies während
der Raumfahrt zu gedeihen,

könnten wir Methoden entwickeln,

mit denen wir schnell schützende
Eigenschaften in uns "programmieren".

Eine Beta-Version dieser Methoden
ist die Gentherapie.

Diese nutzen wir aktuell,
um genetische Krankheiten zu beheben.

Technologien zur Genbearbeitung,
die sich rasch verbessern,

erlauben Wissenschaftlern,
menschliches Erbgut direkt zu verändern,

um unerwünschte Prozesse zu stoppen
oder nützliche Substanzen herzustellen.

Ein Beispiel eines unerwünschten Prozesses

ist das Verhalten unseres Körpers
bei ionisierender Strahlung.

Ohne eine atmosphärische Barriere
und einem Magnetfeld, wie dem der Erde,

werden Planeten und Monde mit gefährlichen
subatomaren Partikeln bombardiert.

Sie durchdringen nahezu alles

und würden etwaigen krebsartigen Schaden
an der DNA der Weltraumforscher bedeuten.

Was, wenn wir den Spieß umdrehen könnten?

Menschliche Haut produziert
das Pigment Melanin,

das uns vor der gefilterten
Strahlung der Erde schützt.

Melanin existiert in unterschiedlichsten
Formen in vielen Spezies:

Einige Pilze, die Melanin enthalten,

nutzen das Pigment, um Strahlung
in chemische Energie umzuwandeln.

Anstatt zu versuchen, den menschlichen
Körper abzuschirmen

oder schnell Schaden zu reparieren,

könnten wir Menschen entwickeln,

die diese pilzartigen, melanin-basierten
Energie erntenden Systeme übernehmen.

Strahlung würde in nützliche Energie
umgewandelt und DNA geschützt werden.

Das klingt sehr nach Sci-Fi,

ist mit aktueller Technologie
allerdings durchaus realisierbar.

Aber Technologie ist nicht
das alleinige Hindernis.

Es gibt laufende Debatten
über Konsequenzen und Ethiken

dieser radikalen Veränderungen
unserer genetischen Struktur.

Neben radioaktiver Strahlung

sind auch Schwankungen der Gravitation
eine Herausforderung für Raumfahrer.

Bis es künstliche Gravitation
in Raumschiffen oder auf Planeten gibt,

sollten wir davon ausgehen, dass
Astronauten in Schwerelosigkeit leben.

Auf der Erde reagieren
Knochen- und Muskelzellen

auf den permanenten Druck der Schwerkraft,

indem alte Zellen durch Remodellierung
und Regeneration erneuert werden.

In einem schwerelosen
Umfeld, wie dem Mars,

erhalten Knochen- und Muskelzellen
keine dieser Hinweise,

was Osteoporose
und Muskelschwund verursacht.

Wie können wir ein künstliches Signal
für Zellen bereitstellen,

um Knochen- und Muskelschwund
entgegenzuwirken?

Es ist rein spekulativ,

aber biochemisch erschaffene Mikroben
im Inneren unseres Körpers

könnten Signale zur Remodellierung
von Knochen und Muskeln ausschütten.

Menschen könnten
gentechnisch verändert werden,

um diese Signale in Abwesenheit
der Schwerkraft zu produzieren.

Strahlenbelastung und Schwerelosigkeit
sind zwei der vielen Herausforderungen,

die die feindseligen Bedingungen
des Weltraums ausmachen.

Wenn wir ethisch bereit sind,
diese zu nutzen,

sind Genveränderung und Mikrobentechnik
zwei flexible Hilfsmittel,

die an viele Szenarien
angepasst werden könnten.

Vielleicht werden wir uns
in Zukunft dafür entscheiden,

diese Werkzeuge weiter zu entwickeln
und auf ein Leben im All abzustimmen.