A group of 12 volunteers are sticking to a strict bed routine for 60 days, lying with their feet up and one shoulder always touching the mattress. This reclined lifestyle includes meals, showers and toilet breaks, as well as intensive cycling and centrifuge rides for some.
The BRACE study follows a two-month bedtime schedule to investigate how cycling and artificial gravity could counteract changes the human body experiences in space.
Astronauts face similar physiological problems as elderly and bedridden patients on Earth. During space missions, astronauts’ bodies go through a wide array of changes – everything from their eyes to their heart might be affected, and their muscles and bones start to deteriorate. To battle this degradation, crew members exercise two hours per day on the International Space Station.
The BRACE study involves male participants between the ages of 20 and 45 years with good physical and mental health. They are placed in beds tilted 6° below the horizontal position. As blood flows to the head and muscle wears out from lack of use, researchers chart how their bodies react.
Researchers split the volunteers in three groups. One group cycles in bed, a second one cycles while being spun on a centrifuge, and a third control group stays in bed for the full two months with no bike exercise or centrifuge rides. The centrifuge mimics artificial gravity, acting on all organs at once. Volunteers are spun to drive blood towards their feet, where the force of gravity doubles during the ride. Scientists hope artificial gravity could be used to keep astronauts fit and healthy in space.
Now halfway through its second edition, the experiment will finish on 4 May 2024, after 95 days of intense clinical testing and monitoring. This campaign takes place at MEDES, the Institute for Space Medicine and Physiology in Toulouse, France, and is supported by the French Space Agency CNES.
The study involves 14 European and international science teams that are working to release the results from the first BRACE campaign that took place in 2023. Researchers are assessing a wide range of changes in the cardiovascular, metabolic, musculoskeletal, neuro-sensorial, haematological, and immunological systems.
The tests will provide a better understanding of the effects of prolonged bedrest to the benefit of those in space and on Earth. Results could help design countermeasures and improve health for patients suffering from accelerated ageing due to a sedentary lifestyle.
Credits: MEDES/R. Gaboriaud
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Die ESA-Raumsonde Mars Express hat eine polare Umlaufbahn. Seit mehr als 20 Jahren „umkreist“ sie den Planeten also auf einer Bahn, die sie bei jedem Orbit über die beiden Pole führt. Dabei bewegt sich die Sonde auf einer langgestreckten Ellipse. Während jeder siebenstündigen Umkreisung nähert sich Mars Express der Oberfläche bis auf etwa 350 Kilometer und entfernt sich dann wieder bis auf eine Entfernung von etwa 10.500 Kilometern. Bilder aus großer Höhe, wie dieser viele tausend Kilometer lange Scan vom Marshochland im Süden bis ins nördliche Tiefland, werden in der Regel zur Beobachtung des Wetters in der dünnen Marsatmosphäre genutzt, oder zur Erstellung globaler Ansichten der Oberfläche und zu Kalibrierungszwecken aufgenommen. Dabei wird das Raumschiff in einer schwungvollen Bewegung über den Mars geschwenkt, wodurch die Sensoren der HRSC solch große Gebiete abscannen können. Credit: ESA/DLR/FU Berlin CC BY-SA 3.0 IGO
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Die Region Tharsis ist eine Aufwölbung von mehr als viertausend Metern Höhe und hat etwa die Größe Nordamerikas. Sie befindet sich am Übergang vom südlichen Hochland zu den nördlichen Tiefebenen. Ihr Ursprung ist nicht endgültig geklärt, doch die vulkanische und tektonische Prägung lässt es als wahrscheinlich erscheinen, dass große, aus dem Mantel des Planeten aufsteigende Magmablasen im Laufe der Marsgeschichte von unten wie ein Stempel gegen die spröde Kruste gedrückt und Tharsis angehoben haben. Vulkane und gewaltige Dehnungsstrukturen waren die Folge. Neben den drei markanten Tharsis-Vulkanen (Tharsis Montes) und dem Olympus Mons gehört auch der riesige Vulkankomplex Alba Patera zur Region Tharsis. Die Farbskala für diese topographische Karte macht die enormen Höhenunterschiede gegenüber der Umgebung von Tharsis deutlich. Das umrahmte Feld markiert das von Mars Express während Orbit 25.000 aufgenommene Gebiet. Credit: NASA/JPL/USGS/MOLA; FU Berlin
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Wie gigantische Insektenstiche präsentieren sich die drei großen Tharsis-Vulkane Arsia Mons, Pavonis Mons und Ascraeus Mons (von links nach rechts) sowie der höchste Vulkan im Sonnensystem, der 22 Kilometer hohe Olympus Mons am Horizont auf der Tharsis-Aufwölbung, einem vor Milliarden von Jahren aktiven Vulkangebiet am Marsäquator. Östlich von den Tharsis-Vulkanen sind die tektonischen Grabenbrüche von Noctis Labyrinthus zu sehen, deren Fortsetzung außerhalb des Bildes die über 4.000 Kilometer langen und zehn Kilometer tiefen Gräben der Valles Marineris bildet. Credit: ESA/DLR/FU Berlin CC BY-SA 3.0 IGO
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Alle sieben Stunden umkreist die europäische Raumsonde Mars Express einmal unseren planetaren Nachbarn Mars. Während des Orbits mit der Nummer 25.000 gelang mit der Stereokamera HRSC im Oktober 2023 eine besondere Aufnahme, die von den mit Wolken bedeckten Hochlandregionen der Südhalbkugel bis zum nördlichen Tiefland reicht. In der Bildmitte befindet sich die Region Tharsis, eine über vier Kilometer hohe Aufwölbung, auf der sich vier der größten Schildvulkane des Mars 12 bis 22 Kilometer in den Himmel erheben. Auch der 28 Kilometer große Marsmond Phobos konnte über dem südlichen Hochland bei seiner Marsumrundung festgehalten werden und ist als kleiner dunkler Punkt im Bild zu sehen. Credit: ESA/DLR/FU Berlin CC BY-SA 3.0 IGO
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