So einsam wie im All

Dünne, knochentrockene Luft und klirrende Kälte von bis zu minus 80 Grad Celsius, monotone Landschaften, monatelanges Dämmerlicht und totale Einsamkeit – was sich liest wie ein knapper Steckbrief des Roten Planeten beschreibt in Wirklichkeit das extrem unwirtliche Hochplateau „Dome C“ auf dem antarktischen Kontinent.

Hier, in 3250 Metern Höhe, wird seit 2004 etwa 1000 Kilometer von der Küste entfernt die französisch-italienische Polarstation Concordia betrieben. Mit ihren zwei turmartigen Gebäuden bietet die Station Platz für eine Dauerbesatzung von 16 Personen, die aus Wissenschaftlern und technischem Personal besteht.
Im antarktischen Winter, d.h. zwischen Februar und November, ist Concordia komplett von der Außenwelt abgeschnitten. Die Stationsbesatzung ist in dieser Zeit völlig auf sich allein gestellt – eine Situation, die so sonst nur Astronauten auf Langzeitflügen erleben werden.

Im Fokus: der Faktor Mensch

„Die Concordia-Crew ist vielen Faktoren ausgesetzt, die psychologisch gesehen extrem sind und den Herausforderungen einer Langzeitmission im All sehr ähneln“, sagt der Mediziner Oliver Angerer, der bei der ESA für die Koordinierung des Concordia-Forschungsprogramms zuständig ist. „So gesehen können Polarstationen helfen, künftige Mond- und Marsmissionen vorzubereiten.“

Durch systematische Beobachtung der Concordia-Crew lässt sich zum Beispiel klären, wie sich Besatzungen auf Langzeitmissionen verhalten, die viele Monate auf engstem Raum zusammenleben. Wie kommen sie mit Eintönigkeit, Isolation, latenter Angst und mangelnder Privatsphäre klar? Und wie beeinflussen diese Faktoren Arbeit und Zusammenleben der Crew?

Denselben und ähnlichen Fragen will man auch mit dem Simulationsexperiment Mars500 auf den Grund gehen, das mit einer 105-tägigen Vorstudie voraussichtlich in der ersten Hälfte 2008 anlaufen soll. Denn die menschliche Psyche und die sozialen Wechselbeziehungen an Bord sind die am wenigsten berechenbaren Faktoren und können sich – vor allem bei Langzeitflügen – missionskritisch auswirken.

Mars500 und Concordia: Simulation versus Realität

Bald also sollen sechs Freiwillige im Auftrag der russischen Raumfahrtbehörde Roskomos sowie der Europäischen Weltraumorganisation ESA zu einer simulierten Marsmission mit der Bezeichnung Mars500 aufbrechen. Die internationale Crew soll 520 Tage in einem hermetisch von der Außenwelt abgeschotteten, etwa 200 Quadratmeter großen Habitat verbringen, das auf dem Gelände des Instituts für Medizinisch-Biologische Probleme (IBMP) in Moskau steht. Die Besatzung von Mars500 muss – weitgehend auf sich allein gestellt – simulierte und möglicherweise auch echte Schwierigkeiten sowie Notfälle meistern.

Die virtuelle Marscrew in Moskau sowie die Concordia-Winterbesatzung sind also vergleichbaren Bedingungen ausgesetzt. Sie befinden sich in einer sehr ähnlichen und zugleich doch völlig verschiedenartigen Situation. „Mars500 ist eine reine Simulation, die Crew der Concordia hingegen befindet sich in einer realen Situation. Das macht wissenschaftlich gesehen einen grundsätzlichen Unterschied“, so Oliver Angerer.
Eine Simulation lässt sich so planen und organisieren, dass sie den vorgesehenen Untersuchungen optimal angepasst ist. Die operationelle Situation in der Concordia-Station ist hingegen realistischer und damit auch authentischer. „Dies erkauft man sich aber mit der Tatsache, dass die Umgebungsbedingungen nicht für alle Forschungszwecke optimal sind“.
Man muss sich mit weniger komplexen Untersuchungen bescheiden als in einer Simulation, deren Teilnehmer ja mit dem Vorsatz antreten, Testperson zu sein. „So gesehen sind beide Ansätze wichtig, den sie liefern uns komplementäre Informationen“, fasst Angerer zusammen.

Laufende Experimente

Die diesjährige 14köpfige Concordia-Winterbesatzung ist noch bis November 2007 in der Station eingeschlossen. Dabei nehmen die Crewmitglieder arbeitsbegleitend an zwei psychologischen Studien teil, die die ESA via Forschungsausschreibung ausgewählt hat.

Eine Studie unter Federführung der Psychologen Gro Sandal (Universität Bergen, Norwegen) und Dietrich Manzey (TU Berlin) untersucht, ob sich anhand der Persönlichkeitsmerkmale sowie der individuellen Stress- und Problembewältigungsstrategien voraussagen lässt, wie gut sich der Einzelne an extreme Isolationssituationen anpassen kann. Die so gewonnenen Erkenntnisse können helfen, wirksame Maßnahmen zur Bewältigung psychologischer und zwischenmenschlicher Probleme zu konzipieren, von denen auch die bemannte Raumfahrt profitiert.

Eine zweite Studie unter Federführung der Psychologin Elisabeth Rosnet (Universität Reims, Frankreich) erkundet die psychische Anpassung der Crew an das neue, von Extremen geprägte Umfeld. Untersucht werden dabei u.a. das Gruppenverhalten und die Zusammenhänge, die zwischen psychologischen Merkmalen und Anpassung bestehen. Ziel sind Rückschlüsse über die soziale Interaktion unter Bedingungen, die auch für interplanetare Langzeitmissionen typisch sind.

Daneben nimmt bereits die nächste Generation von Experimenten Gestalt an: Nach einer Ausschreibung im Frühjahr 2007 liegen der ESA jetzt neue Studienvorschläge zur Evaluierung vor. Ziel sind Untersuchungen vergleichbaren Inhalts auf Concordia sowie während der Mars500-Simulation.
Die Studien sind so konzipiert, dass sie die Unterschiede zwischen beiden Situationen herausarbeiten und dadurch im Endeffekt zu besseren Aussagen kommen sollen. Beobachtet werden sollen u.a. die Anpassung und die Reaktion auf die Umgebung, Veränderungen des Immunsystems sowie die Auswirkungen auf die innere Uhr des Menschen und den Wach-Schlaf-Rhythmus. Denn eins ist die monatelange Nacht am Pol gewiss nicht: ein Paradies für Langschläfer.