Artemis I: Das Orion-Raumschiff ist sicher vor Weltraumstrahlung
Wie hoch ist die Belastung der Weltraumstrahlung bei längeren Aufenthalten im Weltraum, besonders, wenn es über das schützende Magnetfeld der Erde hinausgeht? Um das herauszufinden, wurde während der Mondmission Artemis I das Orion-Raumschiff mit mehreren Strahlungssensoren ausgestattet. An Bord befanden sich auch zwei Phantom-Schaufensterpuppen, Helga und Zohar , die ebenfalls mit Strahlungsdetektoren versehen wurden.
Das Ergebnis der ausgewerteten Daten wurde jetzt von einem Forschungsteam der europäischen und amerikanischen Raumfahrtbehörden Esa und Nasa sowie vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht(öffnet im neuen Fenster) .
Wo war die Strahlungsbelastung am höchsten und wo am niedrigsten?
Die Messergebnisse zeigen, dass die Strahlenbelastung im Inneren des Orion-Raumschiffs je nach Detektorstandort erheblich variierte. An verschiedenen Stellen des Raumschiffs wurden dafür fünf von der Esa bereitgestellte mobile Dosimeter zur Strahlungsmessung angebracht.
Die am stärksten abgeschirmten Bereiche boten dabei viermal mehr Schutz als die am wenigsten abgeschirmten. Damit konnten die Daten auch das angestrebte Abschirmungsdesign des Raumschiffs bestätigen.
Die Strahlenbelastung durch große solare Teilchenereignisse im stärker abgeschirmten Bereich der Kapsel blieb unter 150 Millisievert - einem sicheren Wert zur Vermeidung einer akuten Strahlenkrankheit. Zudem hatte auch die Ausrichtung des Raumfahrzeugs eine Auswirkung auf die Strahlenbelastung.
Eine 90-Grad-Drehung während des Vorbeiflugs von Orion am inneren Van-Allen-Gürtel (Strahlungsgürtel der Erde) reduzierte die Strahlenbelastung um 50 Prozent und lieferte wertvolle Informationen für zukünftige Missionsentwürfe.
Strahlungsgürtel: Gefahr und Segen zugleich
Strahlungsgürtel sind vermutlich bei allen Planeten mit einem ausreichend starken Dipolfeld(öffnet im neuen Fenster) zu finden. Sie bilden einen Torus oder Ring mit energiereichen geladenen Teilchen im Weltall, die vom Magnetfeld eines astronomischen Objekts (seiner Magnetosphäre) eingefangen sind.
Entsprechend hoch ist die Strahlenbelastung und Raumschiffe, die diesen Gürtel durchdringen, müssen entsprechend isoliert sein. Ansonsten kann für die Besatzung das Risiko einer späteren Krebserkrankung erhöht sein. Gleichzeitig bilden Strahlungsgürtel aber auch eine Art Schutzschild, indem sie für hochenergetische Elektronen aus dem Weltraum nahezu undurchdringlich sind.
Das wissenschaftliche Team kam zu dem Schluss, dass die Strahlenbelastung bei zukünftigen Artemis-Missionen die Nasa-Grenzwerte für Astronauten wahrscheinlich nicht überschreiten wird. Das bestätigt wiederum die Eignung von Orion für bemannte Missionen .
Derzeit untersucht das Team noch die Daten der Strahlungsmesser, die während des 25 Tage andauernden Artemis-I-Flugs in Helga und Zohar untergebracht waren. Beides sind dem weiblichen Körper nachempfundene Phantompuppen, von denen aber nur Zohar eine Strahlenschutzweste trug. "Diese Erkenntnisse werden für die Gewährleistung der Sicherheit von Astronauten bei zukünftigen Artemis-Missionen von großer Bedeutung sein" , heißt es in einer Pressemitteilung (via E-Mail) der Esa.