Artemis: Mondreise und Strahlenbelastung an Bord der Orion
In einem wichtigen Schritt Richtung Mondlandung hat die NASA die Ergebnisse einer Studie veröffentlicht, die die Strahlenbelastung an Bord der Orion-Raumfähre untersucht. Die Raumfähre soll im Rahmen des Artemis-Programms die ersten Frauen und Männer zum Mond bringen. Doch strahlenbelastete Teilchen im Weltall stellen eine Gefahr für die Astronauten dar. Die Studie zeigt, dass die Crew einer Mondreise einer erhöhten Strahlenbelastung ausgesetzt sein wird. Die Wissenschaftler haben daher Schutzmaßnahmen entwickelt, um die Strahlenbelastung auf ein Minimum zu reduzieren.
Artemis-Mission: Deutsche Forschungsteam erhält Erkenntnisse über Strahlenbelastung auf dem Mond
Zwei blaue Puppen, Helga und Zohar, haben eine lange Reise hinter sich. Im November und Dezember 2022 waren sie an Bord der Orion-Kapsel, die bei der Artemis-I-Mission den Mond ansteuerte und sich schließlich mehr als 432.000 Kilometer von der Erde entfernt hatte. Und im Zuge dieser Mission haben die beiden Puppen bei einem Experiment, das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) geleitet wird, die Strahlenbelastung gemessen.
Die beiden Puppen sind etwa 95 Zentimeter groß, etwa 36 Kilogramm schwer und haben einen menschlichen Oberkörper nachempfunden. Sie bestehen aus 39 Scheiben samt Organen und Knochen aus Kunststoff. Im März 2023 kamen die beiden Puppen nach ihrem Mond-Flug in Köln an und es begann die Auswertung der Daten.
Ziele der Mission
Das Ziel der Mission war es, die Strahlenbelastung im Weltraum zu messen, um die Sicherheit von Astronauten bei zukünftigen Flügen zu gewährleisten. Während wir auf der Erde durch unser Magnetfeld vor dem Sonnenwind und der kosmischen Strahlung geschützt sind, sieht es im Weltraum anders aus. Dort können hohe Werte erreicht werden.
Ergebnisse der Mission
Die erste Erkenntnis ist, dass die Strahlenbelastung von der Abschirmung in der Kapsel abhängt. Dort, wo sie stark war, bot sie viermal mehr Schutz als dort, wo sie eher schwach war. Bei intensiveren Sonnenwind-Ereignissen erreichte die Strahlendosis in den abgeschirmten Bereichen weniger als 150 Millisievert (mSv). Und das gilt als sicherer Wert, um eine akute Strahlenkrankheit zu vermeiden.
Die Nasa gibt an, dass Astronauten während ihrer gesamten Laufbahn maximal 600 Millisievert aufnehmen dürfen. Bei kurzfristigen Ereignissen wie Sonnenstürmen darf die Strahlendosis 250 mSv nicht übersteigen.
Weitere Erkenntnisse
Auch die Orientierung der Kapsel im Weltraum hat einen Einfluss auf die Strahlendosis. Im inneren Van-Allen-Gürtel zwischen 1.000 und 5.000 Kilometer Höhe konnte die Strahlenbelastung um 50 Prozent reduziert werden, als die Orion-Kapsel sich um 90 Grad drehte.
Die Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass die Strahlenbelastung bei bemannten Mond-Missionen sehr wahrscheinlich nicht die Grenzwerte der Nasa für Astronauten überschreiten wird. Die Analyse der Daten aus den jeweils mehr als 12.000 Detektoren während der 25 Tage währenden Artemis-I-Mission ist noch nicht abgeschlossen.
Zukunft der Raumfahrt
Die Ergebnisse dieser Mission werden ab dem 18. September 2024, 17 Uhr, im renommierten Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlicht. Dieses Wissen sei von unschätzbarem Wert, sagt Sergi Vaquer Araujo, Leiter des Raumfahrt-Medizin-Teams bei der Esa, in einer Pressemitteilung der Raumfahrtorganisation. Es werde der Esa erlauben, die Strahlenbelastung von Astronauten genau abzuschätzen, bevor sie in den tiefen Weltraum reisen. Das sei ein weiterer Garant für ihre Sicherheit bei Missionen zum Mond – und weit darüber hinaus.
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