Een missie naar Mars haalt mensen ernstig uit hun ritme en maakt ze slaperig en lui. En voor al die problemen moet eerst een oplossing worden gezocht alvorens we mensen naar Mars sturen. Dat concluderen wetenschappers op basis van gegevens die tijdens het Mars500-experiment werden verzameld.

Verschillende ruimtevaartorganisaties hebben een bemande missie naar Mars op hun verlanglijstje staan. Hoe zo’n missie er ongeveer uit moet zien, daar kunnen we ons wel een voorstelling van maken. Mensen stappen in een ruimtesonde, arriveren 250 dagen later op Mars, doen er een klein maandje onderzoek, stappen weer in hun ruimtesonde en arriveren weer 240 dagen later op aarde.

Mars500
Maar wat zo’n missie nu werkelijk lichamelijk en geestelijk met mensen doet? Dat is moeilijk voor te stellen. En daarom zette ESA enkele jaren geleden het Mars500-project op. Zes vrijwilligers namen deel aan een simulatie van een reis naar Mars. Ze stapten in een ruimtesonde en mochten deze gedurende 520 dagen niet verlaten. Gedurende hun gesimuleerde reis naar Mars konden ze wel contact hebben met het thuisfront, maar alleen op de manier waarop ook echte Marsreizigers straks contact hebben met aarde. Door de afstand is een berichtje van Mars naar de aarde al snel zo’n twintig minuten onderweg. Wanneer een Marsreiziger dus aan zijn of haar partner vraagt hoe het gaat, laat een antwoord al snel veertig minuten op zich wachten. Na 250 dagen arriveerden de astronauten zogenaamd op Mars: ze verlieten hun ‘ruimtesonde’ en stapten in ruimtepak en al in een tweede module waar ze experimenten uitvoerden. Na dertig dagen keerden ze terug naar ‘huis’: een reis die nog eens 240 dagen duurde. Al met al zaten de astronauten dus anderhalf jaar in een loods opgesloten en hadden ze zeer beperkt contact met de buitenwereld.

Tijdens de gesimuleerde missie moest natuurlijk ook gegeten worden. En net als tijdens een echte missie was het onmogelijk om voor anderhalf jaar eten mee te nemen: dat neemt te veel ruimte in beslag en kost de 'ruimtesonde' te veel energie om mee te slepen. Dus moeten de astronauten hun voedsel zelf kweken. Foto: ESA.

Tijdens de gesimuleerde missie moest natuurlijk ook gegeten worden. En net als tijdens een echte missie was het onmogelijk om voor anderhalf jaar eten mee te nemen: dat neemt te veel ruimte in beslag en kost de ‘ruimtesonde’ te veel energie om mee te slepen. Dus moeten de astronauten hun voedsel zelf kweken. Foto: ESA.

Gedrag
Tijdens de missie zijn heel veel gegevens verzameld en wetenschappers zijn deze nu aan het analyseren. De eerste resultaten beginnen nu binnen te druppelen. Zo is in het blad Proceedings of the National Academy of Sciences een studie verschenen die zich richt op het slaap-waakritme van de astronauten. De resultaten liegen er niet om. Het slaap-waakritme van de mannen werd in de afgesloten loods ernstig verstoord en leidde ertoe dat terugkerend gedrag (zoals eten en trainen) ook weer op andere momenten (of minder) werd uitgevoerd. De problemen zijn van zo’n aard dat hiervoor eerst een oplossing moet worden gezocht alvorens we mensen naar Mars sturen.

Trainen aan boord van de module. Foto: ESA.

Trainen aan boord van de module. Foto: ESA.

Onderzoek
“Het succes van bemande interplanetaire vluchten, welke gepland staan voor de komende eeuw, hangt af van de vaardigheid van astronauten om veel langer dan tijdens eerdere missies of simulaties geïsoleerd te zijn van de aarde,” vertelt onderzoeker David Dinges. “Dit is het eerste onderzoek dat de cruciale rol die het slaap-waakritme tijdens lange ruimtemissies speelt, onderzoekt.” De onderzoekers keken wanneer de astronauten sliepen en wakker waren, hoe ze presteerden en hoe ze psychisch op dingen reageerden. Op basis daarvan kunnen ze verschillende conclusies trekken. Bijvoorbeeld of de astronauten wel genoeg sliepen, of ze gestrest waren, te maken hadden met stemmingswisseligen en of de astronauten onderling veel conflicten hadden.

Lui en slaperig
Uit het onderzoek blijkt dat de astronauten hoe langer de missie duurde, steeds minder lichaamsbeweging kregen. Ook gingen ze steeds meer slapen en rusten en waren ze steeds minder actief en wakker. Het grootste deel van de bemanning bleek bovendien minder alert te zijn en een verstoord slaap-waakritme te hebben. Hun interne klok was verstoord geraakt. En dat kan ernstige gevolgen hebben voor de sociale contacten van de astronauten. Stel dat een astronaut geen 24-uurs ritme, maar een 25-uurs ritme heeft, dan gaat deze na een week of twee al op hele andere momenten slapen dan de rest van de bemanning, waardoor deze astronaut geïsoleerd raakt.

Astronauten relaxen in de module. Foto: ESA.

Astronauten relaxen in de module. Foto: ESA.

Streng ritme
Om problemen door een verstoord slaap-waakritme te voorkomen, moeten astronauten zich tijdens lange ruimtemissies streng aan een 24-uurs ritme houden, zo stellen de onderzoekers. De ruimtesondes waarin zij verblijven, moeten daarop worden aangepast. Zo zou het in de sondes op dezelfde momenten als op aarde donker en licht moeten worden en zou voedsel op dezelfde momenten als op aarde geserveerd moeten worden. Ook is het belangrijk dat astronauten op dezelfde momenten als thuis trainen om fit te blijven.

Overigens heeft het onderzoek niet alleen implicaties voor het handjevol mensen dat straks naar Mars gaat, zo benadrukken de onderzoekers. Ook hier op aarde hebben heel wat mensen een verstoord slaap-waakritme. Bijvoorbeeld doordat ze onregelmatige diensten draaien. Ook deze mensen kunnen in de toekomst baat hebben bij de gegevens die nu verzameld worden. “Een boodschap die we uit dit onderzoek kunnen halen is dat een gezonde periode van slaap en juiste timing voor iedereen van cruciaal belang is. Als samenleving moeten we opnieuw gaan evalueren hoe we tegen slaap aankijken, nu we weten dat slaap verband houdt met onze algemene gezondheid en onze vaardigheid om productieve levens te leiden. Of het nu een astronaut is die uitgedaagd wordt om een andere planeet te bereiken of een baby die leert lopen: het menselijk lichaam heeft behoefte aan slaap en die behoefte is net zo essentieel als onze behoefte aan voedsel en water.”