Spezielle Strahlenschutzweste AstroRad getestet

Eine der größten Gefahren bei langfristigen Raumflügen außerhalb der Erdmagnetosphäre ist ionisierende Strahlung. Insbesondere solare Protonenereignisse können die Strahlendosis für Astronauten unerwartet stark erhöhen. ixbt.com berichtet, dass ein internationales Wissenschaftlerteam erstmals die Wirksamkeit von AstroRad bewertet hat, einer tragbaren Strahlenschutzausrüstung für Langzeit-Raumflüge. Ixbt.com berichtet .

Die von StemRad und Lockheed Martin entwickelte Weste soll die strahlungsempfindlichsten Organe des menschlichen Körpers schützen, anstatt den gesamten Rumpf des Raumschiffs mit schweren Materialien zu verkleiden. Der Hauptbestandteil der Konstruktion ist wasserstoffhaltiges Polyethylen hoher Dichte. Um das Material flexibel zu machen, teilten die Spezialisten es in sechseckige Segmente unterschiedlicher Größe. Die Testversion wog etwa 26 Kilogramm.

Weltraumtests und mathematische Modellierung

Die Schutzvorrichtung wurde während der unbemannten Artemis I Mission im Jahr 2022 getestet. In der Kabine des Orion-Raumschiffs wurden zwei anthropomorphe „Phantome“ platziert, die menschliches Gewebe simulierten: Helga und Zohar. Eines wurde mit einer AstroRad-Weste ausgestattet, während das andere ungeschützt blieb. Da während des Flugs kein starkes Sonnenereignis auftrat, stützten sich die Wissenschaftler auf Daten, die beim Durchqueren der Van-Allen-Strahlungsgürtel gesammelt wurden, und erstellten mithilfe der Monte-Carlo-Methode ein spezielles Strahlungsmodell.

Den Berechnungen zufolge konnte AstroRad in einem Szenario mit dem starken Sonnensturm vom August 1972 die effektive Strahlendosis um bis zu 60% senken (von 222,3 mZv auf 87,5 mZv). Beim intensiveren Sonnenereignis im Oktober 1989 mit einem härteren Energiespektrum lag der Schutzgrad jedoch bei 38,5%, da hochenergetische Teilchen tiefer in das Material eindringen. Dennoch trug die Weste dazu bei, die Belastung unter den von der NASA festgelegten Sicherheitsgrenzwerten zu halten.

Praktische Vorteile und Perspektiven

Die Wirkung der Weste zeigte sich besonders deutlich an bestimmten Organen des menschlichen Körpers. Im Szenario von 1972 wurde die Strahlendosis im Brustbereich um 75%, im Magen um 66%, im Dickdarm um 65% und in der Lunge um 61% reduziert. Das Gehirn profitierte dagegen praktisch nicht von diesem Schutz—die Verringerung betrug lediglich 3%. Dies entspricht vollständig dem Konzept der Weste, deren Hauptaugenmerk auf lebenswichtigen Organen liegt, die durch Strahlung am stärksten gefährdet sind.

AstroRad ist nicht gegen die konstante galaktische kosmische Strahlung ausgelegt, sondern gilt lediglich als Notfallmaßnahme für gefährliche Stunden während eines Sonnensturms. Anders als spezielle Strahlenschutzräume an Bord eines Raumschiffs ermöglicht die Weste Astronauten, sich im Arbeitsbereich des Schiffs zu bewegen und ihre Aufgaben fortzusetzen. Ingenieure konnten die Masse der Weste inzwischen auf 16 Kilogramm reduzieren und arbeiten daran, sie künftig noch leichter zu machen.