ISS
Mit Matroshka der kosmischen Strahlung auf der Spur
Redaktion
astronews.com
29. Januar 2004

Welcher Strahlenbelastung ist ein Astronaut bei der Arbeit im All genau ausgesetzt? Welche Organe des menschlichen Körpers erhalten welche Dosen der krebserregenden Strahlen? Um Antworten zu finden, wird heute an Bord eines russischen Raumfrachters eine "Hightech-Schaufensterpuppe" zur Internationalen Raumstation ISS geschickt, mit deren Hilfe ein Jahr lang Messungen durchgeführt werden sollen.

Zusammenbau der MATROSHKA Experiment-Anlage.  Foto: DLR

Heute um 12.58 Uhr MEZ soll vom kasachischen Kosmodrom Baikonur eine Sojus FG-Rakete mit einem Progress-M1-Raumschiff zur Internationalen Raumstation ISS starten. Das Docking ist für den 31. Januar 2004 um 14.20 Uhr MEZ vorgesehen. Mit an Bord sind eine Reihe neuer wissenschaftlicher Experimente, an denen auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt ist. Gemeinsam mit Wissenschaftlern und Ingenieuren der Europäischen Weltraumorganisation ESA sowie russischen Spezialisten haben Wissenschaftler des DLR Versuche und Anlagen entwickelt und gebaut, die neue Erkenntnisse vor allem im biomedizinischen Bereich liefern sollen.

Die Experiment-Anlage MATROSHKA beherbergt ein dem menschlichen Oberkörper in Originalgröße nachempfundenes Modell. Erstmalig können damit die Einflüsse der kosmischen Strahlung auf Organe wie Augen, Lunge, Magen, Niere, Darm und die übrigen Organsysteme des menschlichen Körpers bei Außenbordaktivitäten, den so genannten Extra Vehicular Activities (EVA), studiert werden.

Zur Abschätzung des Risikos für strahleninduzierten Krebs ist die Kenntnis der aufgenommenen Dosis in den einzelnen Organen des menschlichen Körpers notwendig. Da Organdosen nicht direkt messbar sind, müssen für solche Messungen realistische Modelle benutzt werden. Nur so ist es möglich, die notwendige Beziehung zwischen Hautdosis und Organdosis zu ermitteln, die zur genauen Bestimmung der Körperdosis des Astronauten erforderlich ist. Dies ist insbesondere bei Außenbordaktivitäten von Bedeutung, da im Vergleich zum Aufenthalt innerhalb der ISS hier die Hautdosis wesentlich größer ist als die Dosis der übrigen Organe. Damit würde erstmals ein konkreter Datensatz zur Erfassung der Organdosen unter EVA-Bedingungen vorliegen.

Zur Messung der absorbierten Strahlungsdosen in den ausgewählten Organen sind 20 verschiedene Detektorarten im Inneren des Modells untergebracht. Die in der Bodenplatte des Experimentes montierten Rechner und die Systemeinheit überliefern die Messdaten in die ISS bzw. zur Erde. Entwicklung und Bau des MATROSHKA-Experimentes wurden im Auftrag der ESA vom DLR Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin als Hauptauftragnehmer erfolgreich durchgeführt.

MATROSHKA wird an der äußeren Hülle des russischen Teils der ISS montiert. Die Grundstruktur für die Montage ist bereits auf der ISS vorhanden. Nach dem geplanten Jahr Experimentalzeit ist vorgesehen, das Experiment weiter zu betreiben. Der Betrieb des Experimentes erfolgt durch das Nutzerunterstützungszentrum (MUSC) des DLR in Köln, das zum ersten Mal im Auftrag der ESA im Rahmen der ISS-Aktivitäten als Nutzerzentrum arbeitet.