Video der Woche: Heikles Reiseziel Mars

Auf dem Mond waren wir schon - das neue Traum-Ziel der bemannten Raumfahrt ist nun der Mars. Die NASA bastelt schon seit einiger Zeit an Konzepten, die Menschen wohlbehalten dorthin befördern können - zweifellos eine enorme Herausforderung: Raumfahrzeug, Ausrüstung und Astronauten müssen durch mehrere Raketenstarts ins All gebracht werden und die Reise ist außerdem lang und gefährlich. Nun haben sich US-Forscher mit einem unsichtbaren Faktor genauer befasst, der die Gesundheit von Mars-Reisenden bedrohen würde: Strahlung.
Kosmische Strahlen sind seit Langem als Problem bei bemannten Weltraummissionen bekannt. Da diese Reisen Jahre dauern können, sind Astronauten großen Mengen hochenergetischer Strahlen und Partikel aus der kosmischen Hintergrundstrahlung (Galactic Cosmic Rays, GCRS) und auch den etwas weniger energiereichen Teilchen des Sonnenwinds ausgesetzt. Ein Raumfahrzeug, das Menschen weit in den Weltraum bringt, benötigt einen Sonnenwind Unterschlupf, der bei Zeiten starker Einwirkung dieser Strahlung, Schutz bietet. „Doch im Gegensatz dazu sind die GCRs schwerer zu stoppen", sagt der Leiter der Studie Cary Zeitlin vom Southwest Research Institute. Insgesamt geht man von einer langfristigen Erhöhung des Krebsrisikos durch Strahlung bei Astronauten aus. Zu wissen, wie hoch die Belastung ist, trägt deshalb entscheidend dazu bei, die bemannte Raumfahrt durch Abschirmungstechnologien sicherer zu machen, sagen die Forscher.



Dieses Video verschafft einen Eindruck, wie eine bemannte Mission zum Mars ablaufen könnte. Credits: John Frassanito & Associates for NASA.

Ergebnisse von Zeitlin und seinen Kollegen basieren auf Daten eines Strahlendetektors, der sich an Bord des Raumfahrzeugs Mars Science Laboratory (MSL) befand, das 2012 den Rover Curiosity zum Mars gebracht hat. Da die Abschirmung von MSL der von zukünftigen bemannten Weltraummissionen entspricht, seien die registrierten Strahlenmengen repräsentativ für einen Mars-Trip, sagen die Wissenschaftler.

Bei ihren Berechnungen nahmen sie eine Reisedauer von 180 Tagen an und ähnliche Bedingungen der Sonnenaktivität wie bei der MSL-Mission. Sie kommen zu dem Ergebnis, dass ein Astronaut auf Hin- und Rückflug eine Strahlenmenge von insgesamt 0,66 Sievert abbekommen würde. Das sei ein Großteil dessen, was dieser in seinem gesamten Leben normalerweise zu erwarten hätte. "Die Dosis entspricht einem Ganzkörper-CT-Scan einmal alle fünf oder sechs Tage", sagt Zeitlin. Ein Aufenthalt auf der Marsoberfläche würde diese Menge außerdem noch deutlich erhöhen.

Krebs als Preis einer Mars-Reise?

Die Ergebnisse von Zeitlin und seinen Kollegen sollen nun in die Verbesserung von Abschirmungstechnologie von Raumfahrzeugen einfließen. Zeitlin warnt allerdings generell vor voreiligen Schlüssen angesichts der Interpretation der Ergebnisse. „Die von uns gemessene Strahlenbelastung ist genau an der Grenze dessen, was bei der NASA und anderen Weltraumbehörden als Obergrenze für ein akzeptables Risiko für Raumfahrer gilt“, sagt Zeitlin. Diese Grenzen sind aber von unserem Verständnis des tatsächlichen Gesundheitsrisikos abhängig und dies sei zum gegenwärtigen Zeitpunkt ziemlich begrenzt. Das soll sich allerdings ändern: Eine ganze Forschergemeinde sei momentan damit beschäftigt, das Strahlenrisiko besser zu untersuchen.

Da die aktuelle Studie lediglich die Strahlenbelastung auf der Reise zum und vom Mars berücksichtigt, beabsichtigt das Team nun auch die Strahlenmengen zu untersuchen, der Curiosity auf der Marsoberfläche ausgesetzt ist. Entsprechende Daten seien angesichts der von der NASA anvisierten Landungsszenarien auf dem Mars besonders wichtig: „Manche dieser Szenarien gehen davon aus, dass der Reise zum Mars ein 500-tägiger Aufenthalt auf der Oberfläche folgt. Das wäre also der längste Abschnitt der Mission“, gibt Zeitlin zu bedenken.

Studie Cary Zeitlin (Southwest Research Institute) et al.: Biology Letters, doi: 10.1126/science.1235989

© wissenschaft.de - Martin Vieweg


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