Maschinenbaustudenten der DHBW Lörrach absolvieren erfolgreich Parabelflüge innerhalb des Forschungsprojekts der ESA Academy
Die beiden Studenten des Studiengangs Maschinenbau der DHBW Lörrach, Sebastian Schmidt, Bachelorstudent beim Dualen Partner Sedus Stoll AG und Tim Dieterle, Masterstudent bei Wiha Werkzeuge GmbH, beteiligen sich, im Rahmen eines Projektes der ESA Academy (European Space Agency), an einem gemeinsamen Forschungsvorhaben der Deutschen Sporthochschule Köln, der Universität Innsbruck, des Jožef Stefan Institutes (Slowenien) und der DHBW Lörrach. Erforscht werden Einflüsse der Schwerelosigkeit bei gleichzeitiger Sauerstoffarmut auf die kognitiven Fähigkeiten der Besatzung. In Bordeaux haben vergangene Woche die Parabelflüge zur Simulation der Situation erfolgreich stattgefunden.
Versuchsanordnung Neuro2Flight im Flugzeug
Blutflussmessung-Tests
Kognitive Tests
Das Team von NeurO2flight vor dem Test-Flugzeug (v.l.n.r.): Tim Dieterle (DHBW), Jason Fisher, Constance Badalí, Sebastian Schmidt (DHBW) und Carmen Possnig
Das Team von NeurO2flight im Test-Flugzeug (v.l.n.r.): Tim Dieterle, Constance Badalí, Sebastian Schmidt, Jason Fisher, Carmen Possnig (© ESA / Laura Borella)
Über das Forschungsprojekt
Das Forschungsprojekt unter Beteiligung der DHBW Lörrach und in Lörrach betreut von Studiengangsleiter Prof. Dr. Daniel Stehle, nennt sich „NeurO2flight“. NeurO2flight untersucht die Auswirkungen von Hypoxie - also der Minderversorgung des Gehirns mit Sauerstoff - und Schwerelosigkeit auf den zerebralen Blutfluss, die neurokognitive Leistung und die zugrunde liegenden neurophysiologischen Mechanismen. Bisherige Forschungsarbeiten bezogen sich entweder auf die Schwerelosigkeit oder auf einen hypoxischen Zustand, jedoch ist die Kombination der beiden Stressoren noch unbekannt. Das Team möchte herausfinden, ob Besatzungsmitglieder unter diesen Bedingungen eine optimale Leistung aufrechterhalten können, was für die nächste Generation von Raumfahrzeugen und Weltraumbesiedelungen von Bedeutung ist. Die Atmosphäre in den Raumschiffen und -habitaten der Zukunft könnten mit vermindertem Druck und somit weniger Sauerstoff ausgestattet sein. Das hätte verschiedenste Vorteile: Man würde die Geschwindigkeit erhöhen, die Struktur muss weniger Druckunterschied aushalten usw. Dabei müssen Besatzungsmitglieder jedoch weiter in Routine- und auch in Ausnahmesituationen im Weltall handlungsfähig bleiben.
Erfolgreiche Parabelflüge Anfang November
Die Maschinenbaustudenten der DHBW Lörrach waren im Team für die Auslegung und Konstruktion der Versuchsträger zuständig, die am 5. bis 7. November in Bordeaux im Airbus A310 für die Parabelflüge zum Einsatz kamen. Darüber hinaus nahmen die beiden an jeweils einem Flugtag als Probanden teil.
In der Vorbereitungsphase wurden die Versuchseinheiten im Flugzeug installiert. Darauf folgten zahlreiche Testläufe, um alles zu testen und den Ablauf zu optimieren. Dann wurden an den drei Flugtagen jeweils 31 Parabeln geflogen. Jede Parabel beinhaltete ca. 22 Sekunden Schwerelosigkeit, in denen die Untersuchungen stattfanden. Das Experiment war in zwei Teile aufgeteilt und untersuchte den Blutfluss zum Gehirn per Ultraschall und die kognitiven Fähigkeiten über Tests, die mit einer EEG-Kappe aufgezeichnet wurden. So konnten relevante Daten erhoben werden, die innerhalb der nächsten drei Monate ausgewertet und an die ESA zurückgemeldet werden.
„Wir realisierten erfolgreich drei Flugtage und arbeiteten als exzellentes, unterstützendes und zuverlässiges internationales Team von Studenten zusammen. Wir nahmen die Herausforderung an, Mikrogravitation und hypoxische Bedingungen an Bord der Air Zero G zu simulieren. Jedes Intervall der Schwerelosigkeit lieferte wertvolle Erkenntnisse über die menschliche Physiologie, insbesondere hinsichtlich der Hirndurchblutung und der neurokognitiven Leistung. Das Erreichen von Schwerelosigkeit und Hypoxie in dieser extremen Umgebung eröffnet neue Türen für die künftige lebenswissenschaftliche Weltraumforschung. […] Danke an alle unsere unterstützenden Professoren, die uns in einigen stressigen Situationen geholfen haben und an die ESA Academy, dass unsere Idee für das ESA Academy Experiment Programm ausgewählt wurde“, schreibt Constance Badalí, Doktorandin der Deutschen Sporthochschule Köln, auf LinkedIn.
Und DHBW-Student Sebastian Schmidt ergänzt aus Sicht des Probanden: „Der Flug war euphorisierend. Ich habe am Anfang nur gelacht. Es fühlt sich ungefähr so an, wie, wenn man mit dem Auto über eine Kuppe fährt und sich der Magen hebt oder wie, wenn man in der Achterbahn nach oben gegen den Bügel beschleunigt wird. Dieses Gefühl hält allerdings die gesamte Zeit, also über 20 Sekunden an und wiederholt sich entsprechend häufig. Eine Wahnsinnserfahrung!“
Über das Test-Flugzeug
Der Airbus A310 war in der Flugbereitschaft der DDR und wurde dann von der BRD in deren Flugbereitschaft für Kanzler, Minister u.a. übernommen. Somit ist u.a. Angela Merkel bereits mit dem Flugzeug geflogen. 2014 wurde der Airbus von Novespace gekauft, umgebaut und wird seit 2015 für Parabelflüge eingesetzt.
Über das „ESA Academy Experiments Programme“
Das Programm der Akademie der Europäischen Raumfahrtbehörde (European Space Agency – ESA) bietet Hochschulen die Möglichkeit, Experimente zu entwerfen und zu entwickeln, die im Zusammenhang mit der Schwerkraft und dem Weltraum stehen. Dem Call for Paper der ESA Academy zu Beginn des Jahres folgten zahlreiche Bewerbungen von Universitäten aus ganz Europa. Die Teams, die in die engere Wahl kamen, wurden eingeladen, ihr Projekt vor einem Gremium von Experten der ESA und ihrer Programmpartner vorzustellen und sich den Fragen des Gremiums zu den wissenschaftlichen, technischen und Managementaspekten ihrer Vorschläge zu stellen. Ausgewählt wurden sieben Teams, die an diesem Zyklus des Experimentierprogramms teilnehmen - darunter auch das Team NeurO2flight mit Studenten der DHBW Lörrach.
Weiter Informationen zur ESA Academy und den Forschungsprojekten findet man unter https://www.esa.int.