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Die Strahlenbelastung einer Marsmission
Redaktion
/ Pressemitteilung des DLR und der Universität Kiel
astronews.com
31. Mai 2013
Bereits auf dem Weg zum Roten Planeten hat der Marsrover
Curiosity Messungen im Inneren der Raumsonde gemacht. Diese Daten sollten
helfen, das gesundheitliche Risiko einer bemannten Marsmission besser abschätzen
zu können. Nach den heute veröffentlichten Ergebnissen wäre die Belastung zwar
beträchtlich, würde eine Mission aber nicht unmöglich machen.
Schon auf dem
Weg zum Mars wurden im Inneren der Raumsonde
Messungen durchgeführt.
Bild: NASA / JPL-Caltech |
Noch während die Raumsonde mit dem Marsrover Curiosity an Bord zum
Mars flog, war ein Instrument bereits in Betrieb: der Radiation Assessment
Detector (RAD), ein Strahlungsmessgerät (astronews.com
berichtete). "Zum ersten Mal konnte damit die Strahlung im Inneren einer
Raumsonde im interplanetaren Raum zwischen Erde und Mars gemessen werden",
erklärt Dr. Günther Reitz, Wissenschaftler am Deutschen Zentrum für Luft- und
Raumfahrt (DLR) die Bedeutung der Messungen, deren Ergebnisse heute in der
Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurden. "Bisher hatten wir nur
Modellrechnungen, nun haben wir echte Daten, welcher Strahlungsdosis ein
Astronaut bei seiner Reise zum Mars ausgesetzt wäre."
Das Mars Science Laboratory war am 26. November 2011 ins All
gestartet, um den Marsrover Curiosity zum roten Planeten zu bringen,
der schließlich am 6. August 2012 im Gale-Krater landete. Vom 6. Dezember 2011
bis zum 14. Juli 2012 zeichnete das schuhkartongroße Messgerät RAD auf dem Rover
aber schon während des Flugs durch den Weltraum die galaktische Strahlung auf.
Es saß dabei - ähnlich wie ein Astronaut - im Inneren der Raumsonde und wurde
durch deren Hülle und andere Bauteile teilweise vor der Strahlung abgeschirmt.
Dabei war RAD jeden Tag im Durchschnitt einer Strahlungsdosis von 1,8
Millisievert ausgesetzt. Unter der schützenden Hülle der Erdatmosphäre hingegen
beträgt die jährliche Strahlendosis durch kosmische Strahlung lediglich 0,3
Millisievert. "Die Erde ist durch ihr Magnetfeld und ihre Atmosphäre vor der
Welttraumstrahlung geschützt - dieser Schutz fehlt natürlich bei einem Flug
durchs All", so Reitz. Ein Astronaut auf dem Weg zum Mars wäre somit einer
ähnlichen Strahlenbelastung ausgesetzt.
"Zwei Arten von Strahlung stellen ein Risiko für Astronauten im Weltraum dar:
Der Großteil der Strahlenbelastung wird durch die relativ konstante kosmische
Strahlung erzeugt. Der zweite Teil entsteht durch kurzfristige Einwirkung
solarer energiereicher Teilchen, welche in Sonneneruptionen erzeugt wurden",
erklärt Professor Robert Wimmer-Schweingruber, von der Universität Kiel, dessen
Arbeitsgruppe das Messgerät baute. Deswegen war es für das Team ein glücklicher
Zufall, dass RAD auch die Strahlung von fünf solaren Stürmen während der Reise
aufzeichnen konnte. So ließen sich bereits während des Fluges wertvolle Daten
über den Einfluss von Sonnenstürmen auf die Strahlenbelastung sammeln.
Mit der genauen Kenntnis über die Stärke der Abschirmung und die Höhe der
Strahlungsdosis können die Wissenschaftler nun die bestehenden Modellrechnungen
verifizieren. Bisher fehlte dafür die Datenbasis. "Die gemessenen Werte sind
keine Überraschung, sie helfen uns aber dabei, die Modelle zu verbessern",
bewertet Reitz die Messdaten.
Das Strahlenmessgerät RAD wird durch das DLR gefördert und von einem
Wissenschaftler-Team des DLR, der Christian-Albrechts-Universität Kiel und des
amerikanischen Southwest Research Institute betrieben. Die gewonnenen
Daten sollen dazu beitragen, zukünftige Langzeitmissionen für Astronauten besser
planen zu können und Maßnahmen zu entwickeln, um die Strahlendosis möglichst
gering zu halten.
Aus den von RAD gelieferten Daten errechneten die Forscher auch die
Gesamtbelastung für einen Menschen auf einer 360 Tage dauernden Hin- und
Rückreise vom Mars. Sie beträgt bei ähnlicher Raumschiffabschirmung und
Sonnenaktivität durchschnittlich ungefähr 0,67 Sievert. "Damit liegt die
Belastung noch unter der Grenze von ungefähr 0,8 Sievert, die Astronauten in
ihrer gesamten Laufbahn ausgesetzt sein dürfen. Bemannte Missionen sind also
machbar, jedoch nicht unkritisch", urteilt Wimmer-Schweingruber.
Dieser Meinung ist auch Reitz, der selbst einen einjährigen Aufenthalt auf
der Oberfläche des Mars für durchführbar hält: "Es kommt dann auf die
Abschirmung an, um die Astronauten vor der Strahlung zu schützen - zudem hat der
menschliche Körper auch einen natürlichen Reparaturmechanismus für geschädigte
Zellen."
Daten über die genaue Strahlenbelastung auf dem Mars sammelt RAD nun seit der
Landung: "Die Messungen vor Ort sind bisher einmalig," so Reitz, nur sei leider
zurzeit die Aktivität der Sonne noch vergleichsweise niedrig. "Wir würden uns
natürlich über Sonnenstürme freuen, um deren Einfluss auf die Strahlenexposition
auf der Marsoberfläche besser verstehen zu lernen."
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