Strahlung könnte Marsmissionen auf vier Jahre beschränken

In SYFYs „The Ark“ (jetzt auf Peacock streamen!) muss eine Crew menschlicher Entdecker die lange Reise von der Erde zum 4,2 Lichtjahre entfernten Proxima centauri b bewältigen. Aufgrund der unglaublichen Entfernungen scheint es fast unmöglich, eine Reise dieser Größenordnung anzutreten. Proxima centauri ist der Star nebenan, aber unsere schnellsten Maschinen würden Tausende von Jahren brauchen, um dorthin zu gelangen. Selbst die Reise zu interessanten Orten in unserem eigenen Sonnensystem erfordert jahrelange Missionen.

VERBINDUNG: Das bevorstehende Sonnenmaximum wird den Himmel mit Nordlichtern bemalen

Eine bemannte Mission zum Mars würde beispielsweise etwa zwei Jahre hin und zurück dauern. Aufgrund der Art und Weise, wie sich Erde und Mars auf ihren Umlaufbahnen bewegen, ist es schwierig, diese Mission zu verkürzen, ohne viel schnellere Raumschiffe zu bauen. Unter bestimmten Gesichtspunkten könnte es sinnvoller sein, Marsforscher für längere Aufenthalte zu schicken. Wenn Sie mit einer Reisezeit von zwei Jahren rechnen, möchten Sie, dass sich der Aufenthalt lohnt. Eine neue Studie legt jedoch nahe, dass Missionen zum Mars nicht länger als vier Jahre dauern und nur zu bestimmten Zeiten starten sollten, um das Risiko der Weltraumstrahlung zu minimieren.

Es gibt viele Herausforderungen, wenn es darum geht, Menschen auf einen anderen Planeten zu bringen. Sie lebend und in guter Stimmung dorthin zu bringen, ist keine leichte Aufgabe, und es ist erst der Anfang. Sobald sie auf dem Mars landen, benötigen sie Schutz vor den Elementen, Luft zum Atmen, Nahrung zum Essen und Wasser zum Trinken, die allesamt vor Ort hergestellt oder von zu Hause mitgebracht werden müssen. Wissenschaftler auf der ganzen Welt arbeiten daran, diese Probleme im Vorfeld einer bemannten Marsmission zu lösen, aber jeder, der die relative Sicherheit der Erde verlässt, muss sich auch mit tödlicher Strahlung aus dem Weltraum auseinandersetzen.

Foto: Elen11 / Getty Images

Wenn Sie auf der Erde sind, werden Sie direkt durch den Planeten selbst vor Weltraumstrahlung geschützt. Alles, was von einer Seite des Kosmos auf Sie zukommt, wird den Planeten treffen, bevor es Sie trifft. Sie werden auch weniger sichtbar durch das Erdmagnetfeld geschützt, das sich wie eine Art Kraftfeld verhält und Sie vor kosmischen Energiestößen schützt. Auch Astronauten im erdnahen Orbit profitieren von den gleichen Schutzmaßnahmen. Sogar 250 Meilen über der Oberfläche sind sie vom Magnetfeld des Planeten umgeben, mit der Erde im Rücken, aber sobald man die Magnetosphäre der Erde verlässt, ist man der vollen Kraft solarer Energieteilchen (SEPs) und galaktischer kosmischer Strahlung ausgesetzt (GCRs).

Laut der in der Fachzeitschrift „Space Weather“ veröffentlichten Studie wird die Intensität beider Arten der Weltraumstrahlung zumindest innerhalb der Grenzen unseres Sonnensystems weitgehend von der Sonnenaktivität bestimmt. Während sich die Sonne durch ihren 11-jährigen Sonnenzyklus bewegt, gibt es bei der Menge jedes Typs ein entsprechendes Auf und Ab. Wenn die Sonne ihr Sonnenmaximum erreicht, sehen wir mehr SEPs und weniger GCRs. Der Rückgang der GCRs ist das Ergebnis einer zusätzlichen magnetischen Abschirmung durch die Sonne selbst während des Maximums. Das Gegenteil ist der Fall, wenn sich die Sonne im Sonnenminimum befindet.

Forscher führten Simulationen durch und ermittelten die sicherste Zeit, den Planeten für einen Roadtrip zum Mars zu verlassen. Sie empfehlen einen Starttermin am oder nahe dem Sonnenmaximum, wenn die Sonne am lebhaftesten ist. Dadurch erhalten Astronauten den größtmöglichen natürlichen Schutz vor kosmischer Strahlung. Sie gehen davon aus, dass man bei optimaler Abschirmung eine vierjährige Mission sicher durchführen kann, bevor man wieder in den Schutz der Erdmagnetosphäre abrutscht.

Entgegen der Intuition führt das Hinzufügen einer stärkeren Abschirmung nicht unbedingt zu einer Verlängerung der Missionsdauer, sondern kann tatsächlich die Dosis erhöhen, die Astronauten in einem Raumschiff oder Gebäude erhalten. Das liegt an der Sekundärstrahlung, die durch Wechselwirkungen zwischen energiereichen GCRs und der Abschirmung selbst entsteht. Wichtig ist, dass die Studie nur häufig verwendete Aluminiumabschirmungen untersuchte. Bestehende und neue Verbundwerkstoffe bieten möglicherweise eine verbesserte Abschirmung und längere Flugzeiten.

Ganz aus dem System auszusteigen und sich auf den Weg zu einem anderen Stern zu machen, das ist eine ganz andere Klasse von Problemen. Das ist wahrscheinlich der Grund, warum es der Crew der Ark One so schwerfällt. Catch The Ark, jetzt im Stream auf Peacock!