Vor jedem Weltraumausstieg verbringen Astronauten eine Stunde damit, reinen Sauerstoff durch eine Maske zu atmen. Dieser Prozess, als „Prebreathe“ bezeichnet, dient einem konkreten physiologischen Zweck: der Vermeidung von Dekompressionskrankheit.
Der Druckunterschied zwischen Raumschiff und Raumanzug
Die Kabine eines Raumschiffs wird auf einen Druck ähnlich dem Meeresspiegel gehalten, etwa 14,7 Pfund pro Quadratzoll (psi). Ein Raumanzug arbeitet dagegen mit nur 4,3 psi, um die Beweglichkeit zu gewährleisten. Dieser Druckabfall kann gelösten Stickstoff im Körpergewebe dazu veranlassen, Blasen zu bilden – analog zur Kohlensäure in einer geöffneten Sprudelflasche.
Laut dem ehemaligen NASA-Astronauten Mike Mullane wurde bei Space-Shuttle-Missionen der Kabinendruck 24 Stunden vor dem Außenbordeinsatz (EVA) auf 10,2 psi reduziert. Die anschließende Sauerstoffatmung entfernt restlichen Stickstoff aus dem Gewebe. NASA-Physiologe Johnny Conkin bestätigt, dass dieses Protokoll eine partielle Entstickung vor der Druckabsenkung erreicht.
Zwei unterschiedliche Druckphänomene
Dekompressionskrankheit („the bends“) tritt bei moderaten Druckänderungen auf und betrifft vor allem Stickstoffblasen in Gelenken und Weichteilen. Ein extremes Gegenstück ist die Ebullism, die bei plötzlichem Vakuum auftritt – wie in einem NASA-Test von 1966, bei dem ein Ingenieur fast seinen gesamten Anzugdruck verlor. Hier besteht die Hauptgefahr in Lungenrissen durch zurückgehaltene Atemluft.
Beide Phänomene folgen demselben physiologischen Prinzip: Schnelle Druckänderungen führen zur Gasbildung im Körper. Während Dekompressionskrankheit Stunden später auftreten kann, wirkt Ebullism innerhalb von Sekunden.
Erfolg durch Routine
Das Prebreathe-Protokoll hat sich in der Praxis bewährt. Nach Mullanes Angaben traten bei Shuttle-Astronauten keine Dekompressionssymptome auf. Tausende von Weltraumstunden unter diesem Verfahren belegen seine Wirksamkeit. Die scheinbare Routine des Prozesses ist dabei kein Mangel, sondern das Ziel – erfolgreiche Risikovorsorge verhindert sichtbare Zwischenfälle.
- NASA-Dokumentation zu EVA-Protokollen
- Interviews mit Mike Mullane, NASA-Astronaut (im Ruhestand)
- Fachpublikationen von Johnny Conkin, NASA-Physiologe
- Analyse des NASA-Vakuumkammerunfalls von 1966