Weltraumstrahlung – Gefahr für Astronauten?

Während bemannten Weltraumflügen ist der Mensch der kosmischen Strahlung mehr oder weniger ungeschützt ausgesetzt. Vor allem bei Langzeitmissionen im All geht von der kosmischen Strahlung die größte Gesundheitsgefährdung für Astronauten aus, was einen limitierenden Faktor für Langzeitaufenthalte des Menschen im freien Weltraum und dem Mond darstellen könnte. Raumfahrtmediziner gehen davon aus, dass Astronauten durch die Strahlungsbelastung unter anderem ein höheres Risiko haben, an Krebs zu erkranken. Mit sogenannten Phantomen wollen Wissenschaftler nun erstmals genau untersuchen, welcher Strahlenbelastung Astronauten auf dem Weg zum Mond genau ausgesetzt sind.

Wie das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in einer Pressemitteilung berichtet, dienen die Experimente nicht nur dazu, das Strahlungsrisiko möglichst genau zu ermitteln, sondern auch dazu, mögliche Maßnahmen zum Schutz der Astronauten zu entwickeln.

Gemeinsam mit der israelischen Raumfahrtagentur „ISA“, dem israelischen Industriepartner „StemRad“ sowie „Lockheed Martin“ und der „NASA“ plant das DLR hierzu im Jahr 2020 das Experiment „MARE“ (Matroshka AstroRad Radiation Experiment) mit der ersten Mondmission des neuen NASA-Raumschiffes „Orion“ im Rahmen der NASA Exploration Mission 1 (NASA EM-1) zum Mond schicken.

Bei den 95 Zentimeter großen „Phantomen“ handelt es sich um mit Sensoren bestückte lebensgroße High-Tech-Scheiben-Puppen, namens Helga und Zohar, die während der noch unbemannten Mission, die Sitzplätze in der Orion-Kapsel einnehmen werden. Die Phantome, die aus 38 Scheiben bestehen, sind von der Morphologie und Anatomie her dem weiblichen Körper nachempfunden. Sie werden stellvertretend für zwei Astronautinnen zum Mond geschickt. Um ihre Mission erfüllen zu können, sind sie in ihrem Inneren mit über 5.600 passiven Detektoren sowie 16 aktiven Detektoren ausgestattet, die die Strahlung während des Fluges messen werden“, berichtet das DLR in der Pressemitteilung.

Während „Helga“ ungeschützt zum Mond fliegt, wird „Zohar“ die neuentwickelte Strahlenschutzweste (AstroRad) tragen, die den Oberkörper, aber auch die Gebärmutter und die blutbildenden Organe abdeckt. Auf diese Weise wollen die Wissenschaftler erstmals messen, welche Strahlenbelastung bei einem bemannten Flug zum Mond für die Astronautinnen und Astronauten entsteht.

Im Innern der beiden Phantome befinden sich Organe und Knochen aus Kunststoff unterschiedlicher Dichte. “Mit Helga und Zohar wird ein Frauenkörper inklusive Fortpflanzungsorgane und Brüste simuliert”, erläutert Dr. Thomas Berger vom DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, der wissenschaftliche Leiter des MARE-Experiments. “Die Anzahl der Astronautinnen wird immer größer, daher haben wir uns für weibliche Phantome für unser Experiment entschieden”, führt er weiter aus.

Erfahrungen mit der Messung von Strahlung im All haben er und sein Team bereits unter anderem durch das „Matroshka Experiment“, einem männlichen Phantom, das bereits in den Jahren 2004 bis 2011 sowohl im Inneren als auch an der Außenseite der Internationalen Raumstation (ISS) der Strahlung ausgesetzt wurde.

Auch innerhalb des europäischen Forschungslabors Columbus misst das DLR derzeit mit dem Experiment DOSIS 3D, welche Strahlungsbelastung dort herrscht. Mit all diesen Experimenten erheben die Wissenschaftler grundlegende Daten zur Abschätzung des Strahlenrisikos für die kommenden bemannten Flüge zum Mond.

Autor: Hubert Untersteiner (ÖWF)