Innovative Trainingslösungen für Astronauten: Ein Durchbruch von Rice University

HOUSTON / LONDON (IT BOLTWISE) – In der Schwerelosigkeit des Weltraums verlieren menschliche Muskeln und Knochen schneller an Masse als auf der Erde. Um diesem Prozess entgegenzuwirken, müssen Astronauten täglich mehrere Stunden intensiv trainieren. Diese Anforderung wird in zukünftigen bemannten Weltraummissionen, die länger dauern und komplexere Aufgaben erfordern, noch strenger werden.

Ein Team von Studenten der Rice University hat unter der Leitung von Vanessa Sanchez vom George R. Brown School of Engineering and Computing ein innovatives Trainingsgeschirr entwickelt, das nicht nur komfortabel, sondern auch anpassungsfähig an neue Trainingsmodalitäten ist. Die derzeit von Astronauten verwendeten Trainingsgeschirre weisen erhebliche Einschränkungen auf, da sie unbequem sind und zu Scheuerstellen und Blutergüssen führen können. Das Ziel dieser Herausforderung war es, ein adaptives Geschirr mit besserer Passform und Komfort zu entwerfen.

Um diese Probleme zu lösen, integrierte das studentische Team pneumatische Polster, die eine individuelle Anpassung ermöglichen und den Druck auf eine größere Fläche verteilen, um Unbehagen oder Verletzungen zu reduzieren. Diese Innovation verbessert die Leistung der Astronauten erheblich. Darüber hinaus wurde das Geschirr mit Sensoren ausgestattet, die es den Astronauten ermöglichen, ihre Workouts mithilfe von Echtzeitdaten und Feedback zu personalisieren.

Die Sensoren messen Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen während des Trainings sowie die Lastverteilung an häufigen Druckpunkten wie Schultern und Hüften. Diese technologischen Verbesserungen sind entscheidend, da zukünftige Raumfahrzeuge kompakter sein und strenge Gewichtsbeschränkungen aufweisen werden. Das Team hat das Geschirr durch modulare Anbauteile und zusätzliche Befestigungspunkte leichter gemacht, um mehr Muskelgruppen anzusprechen und die Lastverteilung besser auszubalancieren.

Diese Entwicklung entstand als Reaktion auf eine Herausforderung, die von den HumanWorks Lab und Life Science Labs der NASA und dem Johnson Space Center für den Technology Collaboration Center’s (TCC) Wearables Workshop und University Challenge 2025 gestellt wurde. Die TCC University Challenge ist ein jährlicher Wettbewerb, der von einem multi-institutionellen Bündnis organisiert wird, das die Zusammenarbeit zwischen Industrie, Regierung und Wissenschaft zur Lösung realer Probleme fördert.

Im Frühjahr versammelten sich Experten aus verschiedenen Bereichen, darunter Biotechnologie und Raumfahrt, im Johnson Space Center in Houston, um an dem Wettbewerb teilzunehmen. Das adaptive Geschirr wurde als Gewinner des Best Challenge Response Award ausgezeichnet. Diese Herausforderung bot den Studenten die Freiheit, über die aktuelle Technologie hinaus zu innovieren und zu erforschen.

Die Arbeit der Studenten von Rice University zeigt, wie junge Ingenieure innovative und greifbare Lösungen für reale Probleme entwickeln können. Diese neue verstellbare Trainingslösung revolutioniert die Art und Weise, wie Astronauten im Weltraum trainieren, und verbessert ihre Gesundheit und Sicherheit während der Raumflüge erheblich. Das Projekt wurde von der National Science Foundation und dem Office of Undergraduate Research and Inquiry der Rice University finanziert.

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