Der Space X Versorgungsflug zur ISS in der letzten Woche brachte nicht nur eine Espressomaschine zu der Besatzung der Internationalen Raumstation, an Bord war auch ein künstlicher Muskel eines Forschungsteams rund um Leonore Rasmussen und ihre Firma RasLabs. Die Experimente mit dem Muskel sollten Verbesserungen im Bereich der Prothesentechnik sowie der Erforschung von der Einsatzmöglichkeiten derartiger Muskeln in Robotern während Weltraummissionen.


Künstlicher Muskel auf der ISS
Foto: Elle Starkman/PPPL Office of Communication

Elektroaktiver Muskel für den Einsatz im Weltall

Der künstliche Muskel besteht aus einem künstlichen elektroaktiven Polymer (EAP), das in gelähnlichem Zustand vorliegt. Aufgrund seiner Beschaffenheit verändert der Muskel seine Größe und Form in Antwort auf ein elektrisches Feld. Es sind nur sehr geringe Spannungen nötig, um den Muskel kontrahieren zu lassen, was ihm die Möglichkeit gibt, menschliche Muskelbewegungen zu imitieren und so Anwendungsmöglichkeiten in der Prothesentechnik und Robotik zu finden.

We can’t explore space without robots. Humans can only withstand a certain amount of radiation so that limits the time that people can be in space, whereas robots particularly if they’re radiation-resistant can be up there for long periods of time without being replaced”, äußerte sich Rasmussen zu dem Zweck der Testreihe.


Der Weg zum perfekten künstlichen Muskel

Das Team um Rasmussen hatte bei der Entwicklung des Muskels allerdings mit einigen Problemen zu kämpfen. Zuerst musst ein Weg gefunden werden, um das Gel dazu zu bringen, an metallischen Elektroden aus Stahl oder Titanium zu haften. Diese Problematik wurde mit Hilfe eines Teams des US Department of Energy’s Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) gelöst. Das Metall wird mit einem Plasma behandelt, sodass sich die Oberflächenstruktur ändert und das Gel Haftfläche findet.

Dann stellte sich die Frage, ob das Material den gewaltigen Mengen an radioaktiver Strahlung stand halten würde, denen es bei längeren Weltraummissionen ausgesetzt sein würde. Diese Frage wurde beantwortet, in dem das Team von RasLabs den Muskel 300.000 RAD Gamma-Strahlung aussetzten. Das entspricht etwa einem Trip zum Mars inklusive Rückkehr bzw. der 20-fachen tödlichen Dosis für Menschen. In einem zweiten Test wurde die Dosis auf einen Trip zum Jupiter und zurück erhöht. Der Muskel zeigte dabei keinerlei Einschränkungen was Stärke, Elektroaktivität und Haltbarkeit angeht. Die einzige Veränderung, die beobachtet werden konnte, war eine leichte Verfärbung. Während eines Temperaturtests wurde der Muskel einer Temperatur von –271 ° C ausgesetzt. Auch das stand er problemlos durch.

Am Bord der ISS wird der Muskel 90 Tage lang einer schwerelosen Umgebung ausgesetzt sein. So soll seine Funktionalität im All überprüft werden. Während des Tests wird der Muskel alle 3 Wochen fotografiert, um Veränderungen zu dokumentieren. Nach seiner Rückkehr zur Erde wird der Muskel einem Vergleichstest mit einem auf der Erde verbliebenen Gegenstück unterzogen.

Based on the good results we had on planet Earth, the next step is to see how it behaves in a space environment. From there the next step might be to use it on a mission to Mars”, so Charles Gentile, ein Ingenieur des PPPL, der eng mit Rasmussen zusammenarbeitet.

Teile den Artikel oder unterstütze uns mit einer Spende.
PayPal SpendeAmazon Spendenshopping

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.