DARMSTADT / LONDON (IT BOLTWISE) – Ein internationales Forschungsteam hat in Zusammenarbeit mit der ESA einen Simulator für galaktische kosmische Strahlung entwickelt. Diese Innovation ermöglicht es, die Auswirkungen der Strahlung auf Menschen und Materialien zu untersuchen, was für zukünftige Raumfahrtmissionen von entscheidender Bedeutung ist.
Die kosmische Strahlung stellt eine der größten Herausforderungen für die Raumfahrt dar, da sie ein erhebliches Risiko für Astronauten und Raumfahrzeuge darstellt. Um diese Bedrohung besser zu verstehen und zu mindern, hat ein internationales Forschungsteam in Zusammenarbeit mit der europäischen Weltraumorganisation ESA einen bahnbrechenden Simulator für galaktische kosmische Strahlung (GCR) entwickelt. Dieser Simulator, der an den Beschleunigeranlagen von GSI/FAIR in Darmstadt betrieben wird, ist der erste seiner Art auf europäischem Boden.
Der GCR-Simulator basiert auf einer hybriden, aktiv-passiven Methode, bei der die Energie eines Primärstrahls aus Eisen-Ionen aktiv verändert wird, bevor er auf passive Modulatoren trifft. Dieses Verfahren, das aus der Tumortherapie bekannt ist, ermöglicht es, die Strahlungsumgebung im Weltraum präzise nachzubilden. Die Modulatoren werden in Geometrie, Material, Zusammensetzung und Dicke optimiert, um die Bedingungen im Weltraum möglichst genau zu simulieren.
Außerhalb des schützenden Magnetfelds der Erde sind Astronauten und Raumfahrzeuge der kosmischen Strahlung ausgesetzt. Diese besteht hauptsächlich aus hochenergetischen Teilchen wie Protonen und Heliumkernen, die von außerhalb unseres Sonnensystems stammen. Besonders bei Langzeitmissionen zu Mond oder Mars kann die Strahlenbelastung zu erheblichen Gesundheitsrisiken führen, darunter Krebserkrankungen und Störungen des Zentralnervensystems. Auch die elektronischen Systeme der Raumfahrzeuge sind gefährdet.
Mit dem neuen Simulator können Forschende nun besser verstehen, welche Dosen auf technische Komponenten und menschliches Gewebe einwirken und wie sich diese Effekte gezielt steuern oder begrenzen lassen. Dies ist ein entscheidender Schritt für die sichere und nachhaltige Präsenz des Menschen im Weltraum. Der Simulator ergänzt die bestehende Forschungseinrichtung am Brookhaven National Laboratory in den USA und bietet eine weitere Möglichkeit, die Auswirkungen der kosmischen Strahlung auf der Erde zu studieren.
Die Ergebnisse der Forschung sind vielversprechend und zeigen eine gute Übereinstimmung mit den aus Weltraummissionen bekannten Werten. In Zukunft soll der GCR-Simulator weiteren Wissenschaftlern zur Verfügung gestellt werden, um die Forschung auf dem Gebiet der Weltraumstrahlung voranzutreiben. Diese Entwicklungen sind entscheidend für die Planung sicherer Langzeitmissionen und den Schutz der Astronauten vor den Gefahren der kosmischen Strahlung.
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