Es könnte funktionieren, sagen Forscher der University of New Hampshire und des Southwest Research Institute.
Eine der inhärenten Gefahren der Raumfahrt und der langfristigen Erkundungsmissionen jenseits der Erde ist die ständige Flut von Strahlung, sowohl von unserer eigenen Sonne als auch in Form von energiereichen Teilchen, die von außerhalb des Sonnensystems stammen und als kosmische Strahlung bezeichnet werden. Eine längere Exposition kann zumindest zu Zellschäden und einem erhöhten Krebsrisiko führen, und in großen Dosen kann sie sogar zum Tod führen. Wenn wir wollen, dass menschliche Astronauten dauerhafte Außenposten auf dem Mond errichten, die Dünen und Schluchten des Mars erkunden oder Asteroiden auf ihre wertvollen Ressourcen abbauen, müssen wir zunächst einen angemessenen (und einigermaßen wirtschaftlichen) Schutz vor gefährlicher Weltraumstrahlung entwickeln… oder sonst Solche Bemühungen werden nichts anderes als verherrlichte Selbstmordmissionen sein.
Während Gesteins-, Boden- oder Wasserschichten vor kosmischen Strahlen schützen könnten, haben wir die Technologie zum Aushöhlen von Asteroiden für Raumschiffe oder zum Bau von Raumanzügen aus Stein noch nicht entwickelt (und das Versenden großer Mengen derart schwerer Materialien in den Weltraum ist noch nicht kostenpflichtig). effektiv.) Glücklicherweise gibt es möglicherweise einen viel einfacheren Weg, Astronauten vor kosmischen Strahlen zu schützen - mit leichten Kunststoffen.
Während Aluminium schon immer das Hauptmaterial im Bau von Raumfahrzeugen war, bietet es relativ wenig Schutz gegen hochenergetische kosmische Strahlung und kann Raumfahrzeugen so viel Masse hinzufügen, dass sie beim Start unerschwinglich werden.
Forscher von UNH und SwRI haben anhand von Beobachtungen des Cosmic Ray Telescope für die Auswirkungen von Strahlung (CRaTER), die den Mond an Bord der LRO umkreisen, herausgefunden, dass Kunststoffe mit angemessenem Design einen besseren Schutz bieten können als Aluminium oder andere schwerere Materialien.
"Dies ist die erste Studie, die Beobachtungen aus dem Weltraum verwendet, um zu bestätigen, was seit einiger Zeit angenommen wurde - dass Kunststoffe und andere leichte Materialien Pfund für Pfund wirksamer gegen kosmische Strahlung abschirmen als Aluminium", sagte Cary Zeitlin von der SwRI Earth , Ozeane und Weltraumabteilung an der UNH. "Die Abschirmung kann das Problem der Strahlenexposition im Weltraum nicht vollständig lösen, aber es gibt deutliche Unterschiede in der Wirksamkeit verschiedener Materialien."
Zeitlin ist Hauptautor eines Papiers, das online im Journal der American Geophysical Union veröffentlicht wurdeWeltraumwetter.
Der Kunststoff-Aluminium-Vergleich wurde in früheren bodengestützten Tests unter Verwendung von Strahlen schwerer Partikel durchgeführt, um kosmische Strahlen zu simulieren. "Die Abschirmwirkung des Kunststoffs im Weltraum entspricht weitgehend den Erkenntnissen aus den Strahlenexperimenten. Daher haben wir großes Vertrauen in die Schlussfolgerungen gewonnen, die wir aus dieser Arbeit gezogen haben", sagt Zeitlin. "Alles mit hohem Wasserstoffgehalt, einschließlich Wasser, würde gut funktionieren."
Die weltraumgestützten Ergebnisse waren ein Produkt der Fähigkeit von CRaTER, die Strahlungsdosis kosmischer Strahlung nach Durchgang durch ein Material, das als "gewebeäquivalenter Kunststoff" bekannt ist und menschliches Muskelgewebe simuliert, genau zu messen.
(Es darf nicht aussehen wie menschliches Gewebe, sammelt aber auf die gleiche Weise Energie aus kosmischen Teilchen.)
Vor CRaTER und kürzlich durchgeführten Messungen des Radiation Assessment Detector (RAD) am Mars Rover Curiosity wurden die Auswirkungen einer dicken Abschirmung auf die kosmische Strahlung nur in Computermodellen und Teilchenbeschleunigern mit wenigen Beobachtungsdaten aus dem Weltraum simuliert.
Die CRaTER-Beobachtungen haben die Modelle und die bodengestützten Messungen validiert, was bedeutet, dass leichte Abschirmmaterialien sicher für lange Missionen verwendet werden können - vorausgesetzt, ihre strukturellen Eigenschaften können so angepasst werden, dass sie den Strapazen der Raumfahrt standhalten.
Quellen: EurekAlert und [E-Mail geschützt]
