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Längerer Aufenthalt in der Schwerelosigkeit bläht das Gehirn auf

17.06.2023

Ein längerer Aufenthalt im Weltraum unter Bedingungen der Schwerelosigkeit kann dazu führen, dass sich die Ventrikel des Gehirns ausdehnen. Nach der Rückkehr zur Erde dauert es etwa drei Jahre, bis sie wieder ihre normale Größe erreichen. Diese interessante Entdeckung wurde von Forschern der University of Florida gemacht, die die Auswirkungen der Raumfahrt auf die Gehirnstruktur von Astronauten auf der Internationalen Raumstation (ISS) untersuchten.

In unserem Gehirn befinden sich Hohlräume, sogenannte Ventrikel, die mit Liquor cerebrospinalis gefüllt sind. Diese Flüssigkeit erfüllt wichtige Funktionen, indem sie das Nervengewebe mit Nährstoffen und Schutz versorgt und Stoffwechselschlacken abtransportiert. Ein längerer Aufenthalt in einer Weltraumumgebung mit Schwerelosigkeit führt jedoch zu Veränderungen in diesem System. Die Ventrikel des Gehirns gewöhnen sich an die Schwerelosigkeit und beginnen sich auszudehnen. Wenn Astronauten zur Erde zurückkehren, dauert es lange, bis diese Ventrikel wieder ihre normale Größe erreichen.

Die Studie wurde an 30 Astronauten durchgeführt, darunter unterschiedliche Gruppen je nach Dauer der Raumflüge. Als Ergebnis einer Studie an Astronauten, die etwa zwei Wochen auf der ISS verbrachten, wurde festgestellt, dass die Größe der Ventrikel praktisch unverändert blieb. Bei halbjährlichen und jährlichen Missionen nahm die Größe der Ventrikel jedoch deutlich zu. Interessanterweise gab es keine merklichen Unterschiede zwischen halbjährlichen und jährlichen Flugteilnehmern, was auf eine Verlangsamung des Prozesses der ventrikulären Expansion im Laufe der Zeit hindeutet.

Es wurde auch festgestellt, dass frühere Raumfahrterfahrungen die Veränderung der Größe der Ventrikel beeinflussten. Die Größe der Gehirnventrikel von Astronauten, die weniger als drei Jahre später an wiederholten Weltraummissionen teilnahmen, blieb praktisch unverändert. Wenn jedoch der Abstand zwischen den Missionen mehr als drei Jahre betrug (in der untersuchten Gruppe drei bis neun Jahre), begannen die Ventrikel wieder an Größe zuzunehmen. Daraus kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass die Gehirnhöhlen in etwa drei Jahren wieder ihre normale, den irdischen Verhältnissen entsprechende Größe erreichen.

Diese Entdeckung ist wichtig für zukünftige Weltraummissionen und die Planung von Astronauten im Weltraum. Das Verständnis der Veränderungen im Gehirn unter Schwerelosigkeitsbedingungen wird dazu beitragen, wirksame Methoden zum Schutz des Nervensystems und zur Erhaltung der Gesundheit der Besatzungen bei langen Raumflügen zu entwickeln.

Diese neuen wissenschaftlichen Daten ermöglichen uns ein tieferes Verständnis darüber, wie sich die Weltraumumgebung auf den menschlichen Körper, insbesondere auf sein Nervensystem und sein Gehirn, auswirkt. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Erforschung und Entwicklung von Methoden zum Schutz und zur Anpassung des Körpers an die Weltraumbedingungen, um die Sicherheit und den Erfolg zukünftiger Missionen zur ISS und der weiteren Weltraumforschung zu gewährleisten.

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

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Titans Atmosphäre im Labor reproduziert 24.08.2021

Unter den Satelliten der Planeten des Sonnensystems steht Titan an zweiter Stelle nach Ganymed. Der um den Saturn kreisende Himmelskörper hat eine dichte Atmosphäre, die hauptsächlich aus Stickstoff mit einer Beimischung von Methan besteht.

Unter der Atmosphäre fließen bei Temperaturen um -180 °C auf Titan Flüsse aus flüssigem Ethan und Methan. Wie in der Erdatmosphäre verdunsten auf Titan Gase von der Oberfläche, kondensieren und fallen als Niederschlag aus.

Die Bedingungen auf Titan ähneln in gewisser Weise der Erde, bevor das Leben begann. Der Saturnmond kann als riesiges Labor zur Erforschung der Bildung organischer Materie dienen. Die Schwierigkeit liegt darin, dass Titan nur einmal aus relativ geringer Entfernung untersucht wurde – mit Hilfe der Raumsonde Cassini.

Dem Wissenschaftlerteam gelang es, die atmosphärischen Bedingungen von Titan im Labor nachzubilden. Während des Experiments untersuchten sie zunächst, wie Acetonitril und Propionitril unter extremen Bedingungen miteinander interagieren. Nach astronomischen Beobachtungen kommen diese organischen Substanzen häufig in der Atmosphäre von Titan vor.

Es stellte sich heraus, dass diese Verbindungen bei niedrigen Temperaturen in Gegenwart voneinander unterschiedlich kristallisieren. Dies wirkt sich erheblich auf die Prozesse aus, die in der Atmosphäre von Titan ablaufen, und welche Mineralien Forscher auf der Oberfläche des Saturnmonds während weiterer Untersuchungen finden können.

Einer der Autoren der Studie, Tomche Runczewski, erklärte, dass dies nicht das endgültige Modell der Titan-Atmosphäre sei. Es enthält nicht alle den Forschern bekannten Substanzen. Während der Saturnmond erforscht wird, werden die Forscher in der Lage sein, die Bedingungen auf ihm mit zunehmender Genauigkeit zu modellieren.

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