Wearables helfen Astronauten, nicht das Raumschiff zu crashen

Räumliche Desorientierung ist großes Problem für Pilot*innen. Darunter versteht man, wenn die eigene Position in Relation zur Erde falsch wahrgenommen wird.

Die Desorientierung entsteht, wenn die menschlichen Sinne nicht mehr genügend Informationen liefern. In der Luftfahrt ist das etwa starker Nebel oder einer Wolkendecke, die der Pilot*in die Sicht raubt. Auch falscher Luftdruck im Cockpit kann zur Desorientierung führen, weil dadurch das Gleichgewichtsorgan im Ohr beeinflusst wird.

In der Raumfahrt ist räumliche Desorientierung ein noch größeres Problem: Denn die Erde fällt als Bezugspunkt bei Manövern im Weltall weg. Und bei Landungen auf fremden Himmelskörpern müssen Astronaut*innen mit wenig Sicht und anderer Gravitation kämpfen.

8 Vibrationssensoren an den Armen

An der US-Universität von Brandeis wird deshalb an einer Art künstlichem Gleichgewichtssinn gearbeitet, berichtet phys.org. Für eine Studie wurden 8 Vibrationssensoren, 4 an jedem Arm, Menschen umgeschnallt. Durch die Vibrationen wurden Hinweise gegeben, um einen Gleichgewichtspunkt zu finden, der nicht der für Menschen übliche aufrechte Punkt ist.

Für das Experiment wurden die 30 Teilnehmenden in 3 Gruppen eingeteilt. Eine Gruppe erhielt nur die Sensoren. Eine erhielt Sensoren und ein spezielles Gleichgewichtstraining, ähnlich dem, wie es Astronaut*innen bekommen. Zusätzlich wurde ihnen im Training vermittelt, nicht auf den eigenen Gleichgewichtssinn zu vertrauen, sondern nur auf die Vibrationssensoren. Die dritte Gruppe war die Kontrollgruppe: Sie bekam das Training, aber keine Sensoren.

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Im Experiment musste ein Crash verhindert werden

Allen Teilnehmenden wurden die Augen verbunden. Über Kopfhörer bekamen sie weißes Rauschen zu hören. Die Personen wurden in ein Rotationsgerät gesetzt, das wie ein umgekehrtes Pendel funktioniert. Es schwingt immer stärker, bis es einen „Crashpunkt“ erreicht, an dem die Übung als gescheitert gilt. Um das zu verhindern, müssen die Teilnehmenden mit einem Joystick die Schwingung ausgleichen.

Insgesamt hatte jede teilnehmende Person 40 Versuche. Nach den Versuchen wurden sie befragt, wie desorientiert sie sich gefühlt haben und wie sehr sie den Sensoren vertraut hatten. Nahezu alle Teilnehmenden mit Sensoren gaben an, diesen vertraut zu haben. Allerdings hatten sie Probleme, das eigene Gleichgewichtsgefühl „abzuschalten“ und nur den Vibrationshinweisen zu vertrauen.

Die Teilnehmenden der Gruppe ohne Sensoren schnitten am schlechtesten ab. Sie crashten am häufigsten und destabilisierten sich oft unabsichtlich selbst. Die Gruppe mit Training und Sensoren lieferte die besten Ergebnisse. Laut den Forschenden reiche dies aber noch nicht. Die Ergebnisse hätten gezeigt, dass mehr spezielles Training nötig ist, damit das Vertrauen in die Sensoren größer ist. Es müsse nahezu auf einer unterbewussten Ebene erfolgen.

Orientierungshilfe bei der Landung auf Planeten

In den nächsten Schritten werden neue Trainingsmethoden dafür erarbeitet und die Experimente ausgeweitet. Sollten sich die Sensoren bewähren, könnten sie zukünftig in Raumanzüge von Astronaut*innen eingearbeitet werden.

Das könnte den Raumfahrer*innen dabei helfen, sicher auf der Oberfläche von Monden, Asteroiden und Planeten zu landen und um die Orientierung bei Weltraumspaziergängen zu behalten. Außerdem könnten die Sensoren beim Andocken an Raumstationen helfen und bei Problemen in Raumschiffen, falls etwa Instrumente ausfallen.