NASA gibt zu erwartende Strahlendosis für Reise zum Mars bekannt

| 31. Mai 2013

Ein deutsch-amerikanisches Forscherteam der Kieler Christian-Albrechts-Universität, des Southwest Research Institute und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat in einer nun veröffentlichten Studie die aus der Mars-Mission Curiosity gewonnenen Daten über eine zu erwartende Strahlendosis für eine Reise zum Mars bekannt gegeben.

Bild von NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems (http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA16134.jpg) [Public domain], via Wikimedia Commons

Bild von NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems (http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA16134.jpg) [Public domain], via Wikimedia Commons

Messung bereits im Flug zum Mars

Bereits unterwegs zum Mars setzten die Forscher das Strahlungsmessgerät RAD (Radiation Assessment Detector) ein, um die Strahlendosis, die Material und später vielleicht auch mal Mensch auf einer Reise zum Roten Planeten aufnehmen müssen, zu messen.

Gemessen wurde die Strahlenbelastung innerhalb des Raumschiffes auf dem Flug zum Mars, also die strahlentechnische Situation, die eine Besatzung eines bemannten Fluges dorthin auch erleben würde.

Die Auswertung ergab, dass Astronauten für Hin- und Rückflug zum Mars eine Belastung von 0,66 Sievert (Sv) bzw. 660 Millisievert (mSv) aufnehmen würden. Die NASA, ESA und die russische Raumfahrtbehörde erlauben ihren Raumfahrern eine derzeit Gesamtdosis von einem Sievert – auf ihre gesamte Lebenszeit gerechnet.

Zum Vergleich: Die natürliche Strahlenbelastung in Deutschland im Jahr entspricht 2,4 mSv, eine Ganzkörper-Computertomographie bringt eine Belastung von etwa 20 mSv. Dies ist gleichzeitig der zulässige Wert für beruflich mit strahlendem Material befassten Personen in Deutschland pro Jahr.  Tepco mutet seinen Mitarbeitern 250 mSv jährlich zu. (Quelle: Wikipedia)

Erhöhtes Krebsrisiko für Raumfahrer

Laut NASA erhöht sich bei einer Strahlenbelastung von einem Sievert das Krebsrisiko um fünf Prozent. problematisch ist jedoch nicht unbedingt nur die Dosis insgesamt, sondern auch die recht kurze Zeit, in der die Dosis aufgenommen wird. Generell darf man die Aussage der NASA bezüglich der fünf Prozent Krebsrisiko auf die Lebensarbeitszeit eines Astronauten – also rund 20 Jahre – bezogen sehen. Nimmt man diese Strahlungsdosis aber in kürzerer Zeit auf, kann dies sofortige Folgen für den Organismus haben. So sind bei kurzfristiger Exposition einer Strahlendosisleistung von 150 mSv bereits Zeichen der Strahlenkrankheit nachweisbar. Ab etwa einem halben Sievert kann es bereits zu sofort spürbaren Problemen kommen. Allerdings sind diese Informationen nur bedingt belastbar, da sie sich auf Aufzeichnungen aus den Atombombenabwürfen im zweiten Weltkrieg und den Erfahrungen aus den Reaktorkatastrophen u.a. in Tschernobyl ableiten lassen. Auch vergleichende Werte aus Röntgenuntersuchungen bzw. Gammabestrahlungen liegen vor.

Die Messwerte zeigen, dass eine direkte Strahlenkrankheit bei den Raumfahrern nicht zu erwarten ist. Eine Steigerung des Krebsrisikos jedoch dürfte gegeben sein.

Nicht berücksichtigt in den vorgelegten Zahlen sind auch die Dosis-Werte für den Aufenthalt auf dem Mars. Da der Mars kein eigenes Magnetfeld hat, sind die Besucher dort der Strahlung auch recht ungeschützt ausgesetzt.Ein mögliches Habitat sollte also gegen Strahlung abgeschirmt sein.

Hier sind Höhlen eine Möglichkeit. Die Forscher gehen davon aus, dass etwa vier Meter dickes Marsgestein eine mit der Situation auf der Erdoberfläche vergleichbare Strahlenbelastung erreichen.

Kosmische Strahlung ungleich Gammastrahlung

Ein weiteres Problem stellt die Zusammensetzung der kosmischen Strahlung dar. Neben Gamastrahlen findet man im interstellaren Raum auch schnelle Protonen (Wasserstoffkerne), sogenannte Alpha-Strahlung, sowie weitere schnelle Teilchen, gegen die es derzeit keinen praktischen Schutz gibt. Auf der Erde sind diese Strahlenarten relativ unbekannt, da sie auf Grund des Erdmagnetfeldes nicht am Boden ankommen. Lediglich bei Atombombenexplosionen werden diese Strahlenarten erzeugt und erreichen ihre Opfer.

Andererseits sind auch Berufsgruppen wie Verkehrspiloten der kosmischen Strahlung in geringem Maße ausgesetzt. Hier zeigte eine Studie aus Skandinavien, dass insgesamt kein signifikant erhöhtes Krebsrisiko bestand. Allerdings tritt Hautkrebs bei Piloten häufiger auf .

Schutz kaum möglich

Beim derzeitigen Stand der Technik ist ein Schutz gegen die Kosmische Strahlung kaum möglich. Daher ist ein Ansatzpunkt, die Reise zu beschleunigen. Die Umsetzung von Ideen, wie die des Fusionstriebwerkes für Raumschiffe  des Raumfahrtunternehmens MSNW könnten die Reisedauer erheblich verkürzen. Dies würde auch sofort die insgesammt aufgenommene Strahlendosis reduzieren.

Verschwörungstheorien entkräftet

Mit der Veröffentlichung der Daten treten die Forscher den Verschwörungstheorien um das Apollo-Programm der NASA ganz nebenbei auch entgegen. Viele behaupten, die NASA-Mission Apollo 11 wäre nie zum Mond geflogen, da die Strahlenbelastung für die Astronauten zu hoch gewesen wäre.

Aus den Forschungsdaten kann man aber entnehmen, dass die Mission, die vom 16. Juli 1969 bis zum 24. Juli 1969 andauerte, zu einer erhöhten, nicht aber zu hohen Strahlendosis geführt hat – abgesehen davon, dass zumindest ein Teil der Strahlung bereits durch das Magnetfeld der Erde abgewehrt wurde.

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Kategorie: Nachrichten, Technik, Wissenschaft

pdreuw

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Peter Dreuw schreibt gern über technische und naturwissenschaftliche Themen aus dem Tagesgeschehen. Dazu kommt ein großes Interesse an aktuellen Gadgets, vorzugsweise mit einem angebissenen Apfel.

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