Psychologische Aspekte einer bemannten Marsmission Gliederung Mars 500 - Auswahl der Besatzung Psychologische Aspekte einer bemannten Marsmission Einwirkungen der Belastungsfaktoren auf die Crew Vorbeugende Maßnahmen zum Erhalt der Leistungsfähigkeit, psychischen Stabilität und Crew- Kohäsion Übertragbarkeit der Konzepte und Erfahrungen auf eine Langzeitmission zum Mars

1.Auswahl der Besatzung für das Isolationsexperiment Mars 500 Allgemeines: Langzeitisolationsexperiment (500 Tage) in nachgebildeter Raumkapsel inkl. 30-tägigem Marsaufenthalt mit 6 Mann- Crew IBMP: Institut für biomedizinische Probleme DLR: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt ESA: Europäische Raumfahrtagentur Veränderungen der Körper- und Geistesfunktionen wurden untersucht

Aufnahmebedingungen und Anforderungen: Zwischen 25 und 50 Jahre alt, gesund, Englisch oder Russisch als (Fremd-) Sprache Hohe Kenntnisse in Biologie, Erste Hilfe, Computertechnik, Elektronik, Mechanik Isolationsübungen und Stresstraining Letztendliche Crew-Mitglieder: Ausbildung in Medizin und Chirurgie, Psychologie, Biomedizin, Wartung, Reparatur und Bedienung spezieller Gerätschaften Wichtig: Geologie, Planethologie, Botanik, Geophysik, Geochemie  Expertenteams Management, Navigation, Kommunikation, Forschung

2. Psychologische Aspekte einer bemannten Marsmission 2.1 Physiologische und psychologische Belastungsfaktoren für Astronauten 2.2 Auswirkungen der Stressoren auf die mentale Leistungsfähigkeit

2.1 Physiologische und psychologische Belastungsfaktoren für Astronauten Stressoren der Weltraumumgebung Stressoren durch das Weltraumhabitat Stressoren durch den missionsbedingten Arbeitsplan Stressoren bedingt durch die psychosoziale Situation im Raumschiff

Stressoren durch die Weltraumumgebung Mikrogravitation: - Veränderungen im zentralen und peripheren Nervensystem  fehlerhafte Befehle  Störung des Gleichgewichts und bei motorischen Bewegungen ABER: Körper gewöhnt sich an Mikrogravitation (Adaptationsphase: zw. 3 und 14 Tagen) - Veränderung des Blutflusses: Blut ist nicht gleichmäßig in allen Körperteilen  hoher Schädelinnendruck + Zunahme des Gesamtblutvolumens

- Änderung des Bewegungsapparats: Muskeln: Rückgang der Muskelkraft + Verkleinerung der Muskelmasse Knochen: Demineralisation der Knochen + Rückgang der Knochensubstanz  Kaum Training unter Einfluss der Schwerkraft (manchmal künstlich erzeugt)

- Verkürzte Hell-Dunkel-Phasen Hell- Dunkel-Zyklus: - Verkürzte Hell-Dunkel-Phasen normal: 10-12 Stunden Tageslicht Raumschiff: 90- 120 Minuten (Rotation der Kapsel)  Einfluss auf Tages- und Schlafrhythmus -> Änderung der Schlafqualität -> Änderung der Schlafarchitektur

Ionisierte Strahlung: Kosmische Strahlung: Protonen, Elektronen und ionisierte Atome Solarstrahlung: elektromagnetische Strahlung und Teilchenstrahlung  Strahlung auf Erde harmlos (Magnetfeld) außerhalb: sofortig oder später auftretende gesundheitliche Folgen (sofortig aber unwahrscheinlich) - später auftretende Folgen: Krebserkrankungen

Stressoren durch das Weltraumhabitat Raumschiff als Schutz vor lebensfeindlicher Umgebung Situation charakterisiert durch: begrenztes Platzangebot, hoher Lärmpegel - Enge: beschränkt Möglichkeit sich frei zu bewegen enorm, verringert auch das Verlangen nach Bewegung (fehlende Motivation) - lebenserhaltende Systeme als Stressor:  konstanter Hintergrundlärm  erhöhte CO2- Konzentration in der Atemluft  Müdigkeit, Verringerung der körperlichen Leistungsfähigkeit

Stressoren durch den missionsbedingen Arbeitsplan Zeitplan dicht gestaffelt Wenig Freizeit Druck besonders hoch bei kurzen Raumflügen oder in den ersten Wochen bei Langzeitmissionen

Stressoren bedingt durch die psychosoziale Situation im Raumschiff Belastende Faktoren: Monotonie und Langeweile, Isolation von Familie und Freunden, Leben in aufgezwungenem sozialen Umfeld Mentale und emotionale Schwächen einzelner + Spannung zwischen Crew- Mitgliedern Effekte: (kurzzeitige) Depressionen, Schlaflosigkeit, erhöhte Reizbarkeit Reduzierter Teamzusammenhalt + „scapegoating“ (Suchen eines Sündenbocks)

2.2 Auswirkungen der Stressoren auf die mentale Leistungsfähigkeit 2.2.1 Mikrograviationsbedingte Veränderungen neurophysiologischer Prozesse Stress: verändert zentrale Aktivierungsprozesse  Verlangsamung von und geringere Präzision bei kognitiven Prozessen  Reduzierung der Aufmerksamkeitsweite  Einbußen in Kurzzeitmerkfähigkeit  Beeinträchtigung visuo-motorischer Leistungen

Beobachtung der Veränderungen und Beeinträchtigungen durch: sog. „Leistungsmonitoring“: Beobachtung von elementaren, perzeptiven, kognitiven und psychomotorischen Funktionen Ergebnisse: - kognitive Fähigkeiten bleiben bei Kurzzeitmissionen meist konstant - deutliche Einbußen bei visuo-motorischen Leistungen (sog. „tracking“) - Bearbeiten zweier Aufgaben gleichzeitig („dual-task“)  verringerte Aufmerksamkeitsleistung Erklärung: Mikrogravitation, Müdigkeit, verkürzte Schlafdauer als Ursache für Einbußen Problem: Ergebnisse meist nur aus Kurzzeitmissionen

Langzeitaufenthalt des Kosmonauten Vladimir Poljakow auf MIR-Station (438 Tage) bringt erste Langzeitstudienergebnisse. Ergebnisse: - Einbußen beim visuo-motorischen Leistungstracking in den ersten Tagen (Adaptationsphase) - Wiederherstellung des Baseline-Niveaus nach Adaptation der Umweltbedingungen - Leistungseinbußen bei Re-Adaptation an Bedingungen auf der Erde Fazit: anfängliche Schwierigkeiten, dann aber ähnlich kompetente Bearbeitung der Aufgaben wie auf der Erde

2.2.2 Psychische Stabilität Belastungsfaktoren der psychischen Stabilität Confinement: Eingeschlossensein in lebensfeindlicher Umgebung, Isolation von gewohntem Umfeld, Langeweile, Monotonie evtl. Asthenie = Syndrom; massiver Motivations- und Interessenverlust, Passivität, Erschöpfung, depressive Reaktionen, erhöhte Reizbarkeit Tritt auf wenn zu wenige Unterstützungsmaßnahmen zur Verhinderung der Belastungsfaktoren vorgenommen wurden

 „Third- Quarter- Phenomenon“: aus Antarktis- Isolationsprojekten: Im dritten Viertel ähnliche Symptome wie bei Asthenie, kombiniert mit Angstgefühlen und mehr depressiven Gefühlen (aus Tagebüchern) Wie bei MIR- Missionen: gegen Ende der Mission werden Asthenie-Gefühle von Euphorie übertüncht

3. Einwirkungen der Belastungsfaktoren auf die Crew 3.1 Einfluss auf die Crew-Kohäsion 3.2 Konflikte mit Bodenkontrollstation

3.1 Einfluss auf die Crew-Kohäsion Massive Störungen im Gruppenzusammehalt gefährden Mission Langzeitisolationsprojekte in der Antarktis

Nach Ankunft: Bewegung nach draußen möglich + Funkkontakt Nach Schließung: viel Austausch mit Crew (gute Stimmung) Im Verlauf des Polarwinters: verstärkte Abkapselung einzelner von der Gruppe, Gruppenmoral im Keller, Grüppchenbildung, Im Hinblick auf Winfly: Gruppenmoral steigt enorm an (Vorfreude auf Zuhause)

Ursachen von interpersonellen Spannungen: mangelnde psychologische Kompatibilität der Crew- Mitglieder mangelnde Führung unklare Rollenstruktur fehlende Rückzugsmöglichkeiten

3.2 Konflikte mit der Bodenkontrollstation Hauptkrisenherd: Unterschiede in Herkunft, Religion und Muttersprache  deutliche Gruppenbildungen nach diesen Kriterien (Subgruppen) Können Gelingen der Mission gefährden Ursachen: zunehmender Egozentrismus der Astronauten, zunehmende Autonomie der Crew (Alltagsleben), fehlendes Verständnis der Bodencrew gegenüber den Gefühlen der Crew- Mitglieder „Sündenbock“-Effekt: Spannungen werden bewusst oder unbewusst auf dritte verlagert 3.2 Konflikte mit der Bodenkontrollstation

4. Vorbeugende Maßnahmen zur Erhaltung der Leistungsfähigkeit, psychischen Stabilität und Crew- Kohäsion Spezifische psychologische Maßnahmen: Psychologische Selektion: nur psychologisch standhafte Personen im Team Crew-Zusammensetzung: psychologische Kompatibilität (keine Feindseligkeiten aufgrund von Herkunft, etc.) Stabile formelle und informelle Rollenstruktur in der Crew (Anerkennung von Funktionen und Unterordnung)

Missionsbegleitende psychologische Unterstützungsmaßnahmen: Audio-visuelle Kontakte mit Freunden und Familie Nachrichten von der Erde Bereitstellung von Unterhaltungsmedien (Video, Musik) Selbst gestaltbare Freizeit Überwachung des psychischen Zustands Psychologische Betreuung durch die Bodencrew Ziel: Effekte von Langeweile, Monotonie etc. so gering wie möglich halten.

5. Übertragbarkeit der Konzepte und Erfahrungen auf Langzeitmission zum Mars Unterschiede „Marsmission“ zu Missionen zu Raumstationen: Extreme Dauer Extreme Entfernung Hohe Unabhängigkeit der Crew „Earth- Out- Of- View“ – Phänomen (kein unmittelbarer Sichtkontakt zur Erde)

Missionsdauer von insgesamt ca Missionsdauer von insgesamt ca. 1000 Tagen stellt alles bisherige in den Schatten  psychologische und physiologische Belastungen werden wahrscheinlich noch stärker ausgeprägt Fehlen der Möglichkeit der Evakuierung im Notfall, Senden von Hilfs- und Versorgungspaketen, verfrühter Rückkehr Wenig Platz für missionsbegleitende Unterstützungsmaßnahmen  Versteifung auf psychologisches Training

Fazit: Marsmission stellt großes psychologisches Risiko dar, da mögliche Effekte kaum erforscht / erforschbar sind Interesse an Marsforschung aber groß  Trotz den Restrisiken wird ein Marsflug früher oder später mit Astronauten und Kosmonauten stattfinden, die diesen enormen psychologischen und physiologischen Risiken gewachsen sind. Quellen: siehe Seminararbeit