Frühe Skelettverschlechterungen nach kurzzeitigem Raumflug

Warum Raumfahrt für Ihre Knochen wichtig ist

Während Reisen in die Umlaufbahn immer häufiger werden — von staatlichen Missionen bis zu privaten Flügen — fällt eine überraschende Verwundbarkeit besonders auf: unser Skelett. Knochen haben sich unter der Schwerkraft der Erde entwickelt, und wenn diese konstante Zugkraft wegfällt, beginnen sie sich zu verändern. Diese Studie stellt eine dringende Frage für zukünftige Weltraumtouristen und Marsforscher: Kann sich Knochenschaden bereits innerhalb weniger Tage im All beginnen, lange bevor jemand Schwäche oder ein erhöhtes Bruchrisiko bemerkt?

Kurze Reisen, wirkliche Veränderungen

Die Forschenden begleiteten acht Crewmitglieder — vier Männer und vier Frauen — auf zwei kurzen SpaceX-Missionen, Polaris Dawn und Fram2, die jeweils nur drei bis fünf Tage dauerten. Vor und nach dem Flug scannte das Team das Handgelenk und das Unterschenkel jedes Astronauten mit einer fortschrittlichen 3D-Bildgebungstechnik, die nicht nur zeigt, wie viel Knochen vorhanden ist, sondern auch, wie das innere „Gerüst“ angeordnet ist. Der Fokus lag auf der Tibia im Unterschenkel, die normalerweise das Körpergewicht trägt, und der Radius im Unterarm, der im Alltag weniger belastet ist.

Beinknochen reagieren als erste auf Gewichtslosigkeit

Die Scans zeigten, dass schon diese kurze Zeit in der Umlaufbahn ausreichte, um die Beinknochen in eine ungünstige Richtung zu verändern. In der Tibia sank die Gesamtknochendichte, und die feine, schwammartige Innenstruktur — das trabekuläre Knochengewebe — wurde etwas dünner und weiter auseinanderliegend. Dies sind frühe Anzeichen von Schwächung, obwohl die Computermodelle zur Abschätzung der Belastbarkeit des Knochens noch keinen klaren Kraftverlust zeigten. Am Handgelenk waren die Veränderungen dagegen sehr gering, was nahelegt, dass Knochen, die auf der Erde üblicherweise Körpergewicht tragen, als erste leiden, wenn diese Last verschwindet.

Nicht nur Alterserscheinungen

Einer der Crews bot ein seltenes natürliches Experiment. Weil der Start von Polaris Dawn um zwei Jahre verschoben wurde, hatten diese Astronauten zwei Vorflugscans auf der Erde im Abstand von zwei Jahren sowie den Scan nach ihrer späteren Mission. Während der zwei Jahre am Boden veränderten sich ihre Knochen kaum und zeigten keinen nennenswerten Verlust an Dichte oder Struktur. Nach weniger als fünf Tagen im All zeigten dieselben Knochen jedoch deutliche Verschlechterungen. Dieser Kontrast spricht stark dafür, dass die beobachteten Verluste durch Mikroschwerkraft und nicht durch normales Altern verursacht werden.

Unterschiedliche Reaktionen bei Männern und Frauen

Als die Forschenden Männer und Frauen getrennt betrachteten, zeigten sich Hinweise darauf, dass Knochen je nach Geschlecht unterschiedlich reagieren könnten. Männer verloren tendenziell mehr von der inneren, schwammartigen Substanz in der Tibia und zeigten leichte Rückgänge in der geschätzten Festigkeit. Frauen hingegen schienen in diesem inneren Bereich teilweise geschützt zu sein, zeigten dafür größere Zunahmen kleiner Poren in der harten äußeren Knochenschale. Da alle Männer in dieser kleinen Gruppe älter und schwerer waren als die Frauen, konnte die Studie die Einflüsse von Geschlecht, Alter und Körpergröße nicht vollständig trennen, doch die Muster deuten darauf hin, dass maßgeschneiderte Schutzstrategien nötig sein könnten.

Was das für zukünftige Raumfahrten bedeutet

Die Hauptlektion ist ernüchternd, aber nützlich: Knochen können bereits nach nur drei bis fünf Tagen im All zu degenerieren beginnen, insbesondere an lasttragenden Stellen wie dem Schienbein. Das bedeutet, dass selbst kurze Missionen ausreichend lang sind, um als Testfelder für neue Schutzmaßnahmen — etwa gezielte Trainingsprogramme oder andere Interventionen — zu dienen, ohne Monate auf sichtbare Veränderungen warten zu müssen. Indem diese Arbeit zeigt, dass Knochenschäden schnell und in bestimmten Regionen beginnen, schafft sie die Grundlage für schnellere und intelligentere Wege, die Skelettgesundheit in der kommenden Ära häufiger orbitaler Flüge und längerer Reisen jenseits der Erde zu schützen.

Zitation: Matheson, B.E., Walle, M., Bugbird, A.R. et al. Early skeletal deteriorations following short-duration spaceflight. npj Microgravity 12, 28 (2026). https://doi.org/10.1038/s41526-026-00578-0

Schlüsselwörter: Raumflug, Knochenverlust, Mikroschwerkraft, Gesundheit von Astronauten, Tibia