DARMSTADT / LONDON (IT BOLTWISE) – Ein bedeutender Fortschritt in der Raumfahrtforschung wurde in Darmstadt erzielt. Erstmals ist es einem internationalen Forscherteam gelungen, einen Simulator für galaktische kosmische Strahlen auf europäischem Boden zu entwickeln. Diese Innovation könnte die Sicherheit von Astronauten bei Langzeitmissionen erheblich verbessern.
Die Erforschung des Weltraums steht vor zahlreichen Herausforderungen, von denen die kosmische Strahlung eine der größten darstellt. Diese hochenergetischen Teilchen, die aus Supernovae und anderen explosiven Ereignissen in der Milchstraße stammen, können erhebliche Risiken für Astronauten und Raumfahrzeuge bedeuten. In Darmstadt, Deutschland, hat ein internationales Forscherteam in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) einen bedeutenden Fortschritt erzielt: den ersten Simulator für galaktische kosmische Strahlen (GCR) auf europäischem Boden.
Außerhalb des schützenden Magnetfelds der Erde sind Astronauten und Raumfahrzeuge der kosmischen Strahlung ausgesetzt. Diese besteht hauptsächlich aus Protonen und Heliumkernen, aber auch aus anderen hochgeladenen und hochenergetischen Teilchen, die als HZE-Partikel bekannt sind. Diese Partikel tragen erheblich zur Strahlenbelastung bei, der Astronauten ausgesetzt sind. Schätzungen zufolge wird jede Zelle im Körper eines Astronauten im Weltraum regelmäßig von diesen Teilchen durchdrungen, was langfristige Gesundheitsrisiken wie Krebs oder neurologische Störungen zur Folge haben kann.
Um diese Risiken besser zu verstehen und zu mindern, wurde am GSI/FAIR-Beschleunigerzentrum ein Simulator entwickelt, der die Bedingungen der kosmischen Strahlung im Weltraum nachbildet. Dieser Simulator verwendet eine hybride Methode, bei der die Energie eines primären Eisenionenstrahls variiert wird, bevor er auf passive Strahlmodulatoren trifft. Diese Technik, die aus der Teilchentherapie bekannt ist, ermöglicht es, ein Strahlungsumfeld zu schaffen, das dem im Weltraum ähnelt.
Die Ergebnisse der Forschung zeigen eine gute Übereinstimmung mit den bekannten Werten aus Weltraummissionen. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Untersuchung der Auswirkungen von GCR auf technische Komponenten und menschliches Gewebe. In Zukunft soll der Simulator Wissenschaftlern für weitere Forschungen zur Verfügung stehen, um die Sicherheit und Nachhaltigkeit der menschlichen Präsenz im Weltraum zu gewährleisten.
Mit der Unterstützung der ESA bietet der GSI/FAIR-Simulator nun eine zweite Möglichkeit weltweit, GCR zu untersuchen, neben dem Simulator am Brookhaven National Laboratory in den USA. Die zukünftige Erweiterung der FAIR-Anlage wird die Energie der Strahlen auf bis zu zehn Gigaelektronenvolt pro Nukleon erhöhen, was den Simulator in Darmstadt zum genauesten weltweit machen wird.
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