Kampf der Weltraum-Schlaflosigkeit

Langzeitbesatzungen von Raumstationen leiden nicht selten unter Schlafstörungen. NASA-Wissenschaftler wollen Abhilfe schaffen.

Die US-Weltraumbehörde NASA arbeitet an einer neuartigen Beleuchtungstechnik, die Astronauten das Einschlafen an Bord der Internationalen Raumstation ISS erleichtern soll. Dazu werden die bisher verwendeten Leuchtstoffröhren nach und nach gegen sogenannte Solid-State-Lichtmodule (SSLMs) ausgetauscht, die aus Leuchtdioden bestehen. Diese können blaues, weißes und rotes Licht erzeugen. Die Idee: Eine sich an die Tageszeit anpassende Beleuchtung soll es der ISS-Besatzung erlauben, einen besseren Schlaf-Wach-Rhythmus zu erhalten, Schlafstörungen zu unterbinden und damit gesundheitlichen und mentalen Problemen vorzubeugen.

Das auf mehrere Jahre angelegte Projekt soll zunächst im US-Teil der ISS stattfinden und 11,2 Millionen Dollar kosten. Jedem Astronauten stehen normalerweise 8,5 Stunden Schlaf pro Nacht zu, doch die meisten Besatzungsmitglieder belassen es bei sechs Stunden. Rund die Hälfte der bisher auf der ISS arbeitenden Personen benötigte zumindest unregelmäßig Schlafmittel. "Die Station ist laut, das Kohlendioxid-Niveau ist hoch, es gibt keine Duschen und der Druck ist groß, ständig funktionieren zu müssen", sagt Smith Johnston, der das Gesundheitsprogramm der NASA ärztlich leitet. Man lebe unter ständiger Beobachtung.

Die verschiedenen Beleuchtungsarten der SSLMs sollen das Gehirn unterschiedlich stimulieren. Blau steht dabei für den "Tag", da der Mensch darauf konditioniert ist, auf den blauen Himmel zu reagieren. Das blaue Licht unterdrückt zudem das Schlafhormon Melatonin und erhöht die Melanopsin-Produktion, was wach hält. Rotes Licht arbeitet umgekehrt: Die Melatonin-Produktion wird stimuliert, Melanopsin unterdrückt. Rote und blaue Beleuchtung können also den natürlichen Tagesablauf simulieren helfen.

Ein SSLM ist rund 70 mal 15 mal 10 Zentimeter groß und wiegt knapp 3,5 Kilogramm. Neben der Funktion als Einschlafhilfe soll das System auch länger unter Extrembedingungen halten als Leuchtstoffröhren und setzt die Mannschaft nicht der Quecksilbergefahr aus, die bislang aus zerbrochenen Lampen droht.

Die NASA hofft, mit ihrer Untersuchung eines Tages auch Menschen mit Schlafstörungen auf der Erde zu helfen. Lampenelemente mit mehreren Eigenschaften, wie sie die SSLMs darstellten, könnten nicht nur in der Raumfahrt eingesetzt werden, heißt es in einem das Experiment begleitenden Paper. (bsc)