Optovert

Erläuterung:

Die meisten Menschen haben schon einmal von einem wartenden Zug aus beobachtet, wie der Zug auf dem Nebengleis anfährt, und dabei das Gefühl gehabt, sich selbst zu bewegen. In Wirklichkeit steht in diesem Fall der Beobachter als Subjekt still, und das von ihm ruhend geglaubte Objekt bewegt sich. Optische Täuschung, sagt der Laie - eine lineare Vektion, spezifiziert der Fachmann.

Vektion wird als die Empfindung von (scheinbarer) Eigenbewegung definiert, die durch die Verarbeitung visueller Information über die Bewegung der Umgebung entsteht. Der Grund für diese Sinnestäuschung liegt im Zusammenspiel der von den Augen und vom Gleichgewichtsorgan gelieferten Information. Bedingt durch die Anatomie der Bogengänge versiegt der Informationsstrom aus dem Gleichgewichtsorgan bei gleichförmiger Bewegung binnen kurzem. Das heißt, der Gleichgewichtssinn gibt keinen Hinweis darauf, ob sich der Beobachter in Ruhe oder gleichförmiger Bewegung befindet. Er muß allein mit dem von den Augen kommenden Informationsstrom auskommen.

Grundsätzlich gibt es zwei Formen der Raumorientierung: die statische, bei der sowohl das Subjekt als auch die Umgebung (das Objekt) unbewegt sind, und die dynamische, bei der sich das Subjekt und/oder das Objekt bewegen.

Forschungsziel:

Wie im Experiment AUDIMIR geht es auch bei OPTOVERT um die menschliche Orientierung im Raum. Unter speziellen Simulationsbedingungen soll bewiesen werden, daß das visuelle System im Weltraum wesentliche Orientierungsaufgaben übernimmt. Weitere Untersuchungen sollen Aufschluß über die Änderung der vertikale Orientierung geben. Der vertikalen Vektion ist bislang wenig Beachtung geschenkt worden.

Funktionsweise, Meßprinzip:

Während der Durchführung des Experiments trug der österreichische Wissenschaftskosmonaut einen sogenannten optokinetischen Simulator, einen Zylinder, den er mit elastischen Bändern wie eine Gesichtsmaske befestigte. Im Inneren des Zylinders befanden sich ein halbkugelförmiger Projektionsschirm, auf den ein bewegtes Lichtpunktmuster projiziert wurde.

Als "Subjekt" führte Franz Viehböck das Experiment sowohl frei schwebend als auch fest an einer Unterlage angeschnallt durch. Damit wurde die Rolle der Körperfühlorgane für die Raumorientierung geprüft.

Die Reaktion des Auges auf Objektbewegung wird als Optokinetik bezeichnet. Neben objektiven Messungen der Augenbewegungen wurden auch das subjektive Orientierungsempfinden des Kosmonauten erfaßt, der dazu seine Eindrücke auf Band sprach. Zusätzlich teilte der Kosmonaut mit Hilfe eines beweglichen Lichtzeigers mit, wo seiner Ansicht nach oben und unten war. Die Steuereinheit dazu war am Gürtel des Kosmonauten befestigt. Ein Programmwahlschalter ermöglicht das Anwählen von Test- und Kalibrationsprogrammen sowie von vier automatisch ablaufenden Programmen für unterschiedliche Experimentteile. Dabei besorgt eine elektronische Speichereinheit die richtige zeitliche Abfolge der Richtungen bzw. Geschwindigkeiten der Musterbewegung und die Ansteuerung der Leuchtdioden des beweglichen Orientierungszeigers.

Mitverwendete Apparaturen aus der österreichischen Nutzlast zu Datenaufzeichnung:

DATAMIR, AUDIMIR (Diktiergerät)

Ergebnisse:

Die Untersuchung des optokinetischen Augenzitterns (Nystagmus) konnte die schon vorliegenden Ergebnisse eines französischen Weltraumexperiments nicht bestätigen.

Die Fähigkeit, die exakte Vertikale im Gesichtsfeld einzustellen, blieb mit Fehlern innerhalb von 2 Grad größtenteils erhalten. Das zentrale Integrationszentrum der statischen Orientierung zeigt jedenfalls keine Auffälligkeit.

Im Rahmen von OPTOVERT wurden erstmals Angaben über die vertikale Vektion in der Schwerelosigkeit gewonnen. Die Daten der Vektionsversuche zeigten, daß es in den Flugversuchen genau wie auf der Erde keinen Nacheffekt gab. Unmittelbar mit dem Ende der Stimulation und dem Beginn der Dunkelphase im Stimulator endete das Vektionsgefühl. Subjektiv fand sich ein ähnliches Hebe- und Sinkgefühl wie auf der Erde ohne subjektives Überwiegen der Aufwärts- oder Abwärtsbewegung. Es konnte bewiesen werden, daß die Änderungen im Vektionsgefühl ein echtes Orientierungsphänomen darstellen und nicht auf eine Störung der Auge-Hand-Koordination zurückzuführen sind.

Angaben zum Gerät:

Apparatur OPTOVERT - Elektronikbox mit Kabel:

Zusatzausrüstung in Aluminiumkontainer:

Retournutzlast (4 Audiokassetten):

Projektverantwortliche Institution (I) und Hersteller (H):

• Neurologische Universitätsklinik, Wien (I)

• Technisches Büro Novak Ges.m.b.H., Wien (H)

• Institut für biologische Probleme, Moskau (P)