Neue Messungen der energetischen Weltraumstrahlungsumgebung im interplanetaren Raum, die vom Curiosity Rover der NASA durchgeführt wurden, bestätigen den seit langem vermuteten Verdacht, dass langjährige Reisen von Astronauten zu Zielen im Weltraum wie dem Mars die Besatzungen einer hohen Strahlung aussetzen werden, die - unkontrolliert bleibt - wäre gesundheitsschädlich und würde die Wahrscheinlichkeit erhöhen, an tödlichen Krebserkrankungen zu erkranken.
Obwohl die Daten bestätigen, was Wissenschaftler vermutet hatten, ist es ebenso wichtig festzustellen, dass die Weltraumstrahlungsdaten keine „Stopper“ für menschliche Weltraumreisen zum Roten Planeten und zu anderen Zielen sind, da es eine Vielzahl von Gegenmaßnahmen gibt - wie z. B. erhöhte Abschirmung und Stärkerer Antrieb - den die NASA und die Weltraumagenturen der Welt implementieren können und müssen, um die gefährlichen gesundheitlichen Auswirkungen der Strahlung auf menschliche Reisende zu verringern und zu mildern.
Die neuen Strahlungsdaten wurden am 30. Mai auf einer Pressekonferenz der NASA veröffentlicht und am 31. Mai in der Zeitschrift Science veröffentlicht.
In der Tat werden die neuen Messungen, die das RAD-Instrument (Radiation Assessment Detector) von Curiosity während ihrer 253-tägigen, 560 Millionen Kilometer langen Reise zum Roten Planeten in den Jahren 2011 und 2012 gesammelt hat, wichtige Erkenntnisse liefern, damit die NASA mit der Entwicklung von Systemen für die sichere Durchführung der Zukunft beginnen kann menschliche Missionen zum Mars.
"Die NASA will in den 2030er Jahren Astronauten zum Mars schicken", sagte Chris Moore, stellvertretender Direktor des NASA-Hauptquartiers für fortgeschrittene Explorationssysteme der NASA, gegenüber Reportern bei der Pressekonferenz.
„Die Abteilungen Human Spaceflight und Planetary Science der NASA arbeiten zusammen, um die Daten zu erhalten, die für menschliche Astronauten benötigt werden. RAD ist perfekt, um die Daten dafür zu sammeln “, sagte Moore.
Die RAD-Daten deuten darauf hin, dass Astronauten Strahlungswerten ausgesetzt wären, die die von der NASA während einer mehr als einjährigen Reise zum Mars und zurück festgelegten Karrieregrenzen mit aktuellen Antriebssystemen überschreiten würden, sagte Eddie Semones, Gesundheitsbeauftragter für Raumfahrtstrahlung am Johnson Space Center.
Die Humans to Mars-Planung der NASA folgt den von Präsident Obama skizzierten Initiativen.
"Da diese Nation in unserem Leben danach strebt, einen Asteroiden und den Mars zu erreichen, arbeiten wir daran, alle Rätsel zu lösen, die die Natur stellt, um die Sicherheit der Astronauten zu gewährleisten, damit sie das Unbekannte erkunden und nach Hause zurückkehren können", sagte William Gerstenmaier, Associate Administrator der NASA für die Erforschung des Menschen und Operationen in Washington, in einer Erklärung.
Die Internationale Raumstation, die sich bereits in einer erdnahen Umlaufbahn befindet, und die in Entwicklung befindliche Orion-Besatzungskapsel werden als sehr nützliche Plattformen dienen, um reale Experimente zur Lösung der Gesundheitsrisiken durchzuführen, die durch eine langfristige Exposition gegenüber Weltraumstrahlung entstehen.
"Wir erfahren mehr über die Fähigkeit des menschlichen Körpers, sich jeden Tag an Bord der Internationalen Raumstation an den Weltraum anzupassen", sagte Gerstenmaier. „Während wir die Rakete Orion Spacecraft und Space Launch System bauen, um uns im Weltraum zu tragen und zu schützen, werden wir weiterhin die Fortschritte machen, die wir in den Biowissenschaften benötigen, um die Risiken für unsere Entdecker zu verringern. Das RAD-Instrument von Curiosity liefert uns wichtige Daten, die wir benötigen, damit wir Menschen wie der Rover mächtige Dinge wagen können, um den Roten Planeten zu erreichen. “
RAD war das erste Instrument, das während der Kreuzfahrt zum Roten Planeten Strahlungsmessungen sammelte. Es ist auf dem Oberdeck des Curiosity Rovers montiert.
"Obwohl das Ziel von RAD darin besteht, die Strahlungsumgebung auf der Marsoberfläche zu charakterisieren, ist es auch gut für die Kreuzfahrtphase", sagte Don Hassler, RAD Principal Investigator am Southwest Research Institute (SWRI) gegenüber Reportern.
"Da Orion und MSL ähnlich groß sind, ist RAD ideal für die Datenerfassung."
Hassler erklärte, dass RAD zwei Arten von Strahlung misst, die für Astronauten ein Gesundheitsrisiko darstellen. Erstens der stetige Strom niedrig dosierter galaktischer kosmischer Strahlen (GCRs) und zweitens die kurzfristigen und unvorhersehbaren Expositionen gegenüber solarenergischen Partikeln (SEPs), die durch Sonneneruptionen und koronale Massenauswürfe (CMEs) entstehen.
Es ist bekannt, dass Strahlenexposition das Risiko einer Person erhöht, an tödlichem Krebs zu leiden.
Die Exposition wird in Einheiten von Sievert (Sv) oder Millisievert (ein Tausendstel Sv) gemessen. Die Exposition gegenüber einer Dosis von 1 Sievert (Sv) im Laufe der Zeit führt zu einem um fünf Prozent erhöhten Krebsrisiko.
Die aktuellen Vorschriften der NASA begrenzen das Potenzial für ein erhöhtes Krebsrisiko für Astronauten, die derzeit an der ISS im erdnahen Orbit arbeiten, auf 3 Prozent.
RAD stellte fest, dass der Curiosity Rover während der 8,5-monatigen Kreuzfahrt zum Mars durchschnittlich 1,8 Millisieverts pro Tag ausgesetzt war, hauptsächlich aufgrund galaktischer kosmischer Strahlen, sagte Cary Zeitlin, SWRI-Hauptwissenschaftler für MSL, beim Briefing. "Sonnenpartikel machten nur etwa 3 bis 5 Prozent davon aus."
Während einer typischen 6-monatigen Kreuzfahrt zum Mars waren die Astronautenbesatzungen 330 Millisievert ausgesetzt. Das ist mehr als das Dreifache der typischen 6-monatigen Exposition von Astronauten an Bord der ISS, die sich auf etwa 100 Millisieverts beläuft. Siehe Grafik oben.
"Die interplanetare Rundreiseexposition von 360 Tagen würde 660 Millisievert betragen, basierend auf chemischen Antriebsmethoden", sagte Zeitlin gegenüber dem Space Magazine. "Eine 500-Tage-Mission würde das auf 900 Millisieverts erhöhen."
Im Vergleich dazu beträgt die durchschnittliche jährliche Exposition einer typischen Person in den USA aus allen Strahlungsquellen weniger als 10 Millisievert.
Das Erdmagnetfeld bietet den ISS-Astronauten, die in einer erdnahen Umlaufbahn leben, eine teilweise Strahlenabschirmung.
"In Bezug auf die akkumulierte Dosis ist es so, als würde man alle fünf oder sechs Tage einen Ganzkörper-CT-Scan durchführen lassen", sagt Zeitlin.
Und diese Round-Trip-Dosis von 660 Millisievert beinhaltet nicht einmal den Oberflächenaufenthalt der Astronauten auf dem Mars - was die Gesamtzahl der Expositionen erheblich erhöhen würde. Zum Glück für die Besatzung ist die Oberflächenstrahlung geringer.
"Die Strahlungsumgebung auf der Marsoberfläche ist ungefähr halb so groß wie im Weltraum, da sie durch die Atmosphäre verändert wurde", sagte Hassler gegenüber dem Space Magazine. "Wir werden die Oberflächendaten in einigen Monaten veröffentlichen."
Die NASA muss entscheiden, ob die akzeptablen Karrieregrenzen für Astronauten, die Strahlung von galaktischen kosmischen Strahlen und Sonnenpartikelereignissen während langer Weltraumreisen ausgesetzt sind, neu bewertet werden sollen.
Der Panoramablick auf das Yellowknife Bay-Becken, das vom Mount Sharp zurückgeworfen wurde, zeigt die Position der ersten beiden Bohrstellen - John Klein & Cumberland -, auf die der NASA Curiosity Mars Rover und der RAD-Strahlungsdetektor abzielten, der die ersten Messungen der schädlichen Weltraumstrahlung im Weltraum während des Kreuzfahrtphase zum Mars in den Jahren 2011 und 2012. Curiosity hat am 8. Februar 2013 (Sol 182) in der Nähe der Stelle, an der der Roboterarm die Oberfläche berührt, historische erste Bohrungen in Marsgestein am Aufschluss von John Klein durchgeführt. Diese Woche rollte der Rover für die zweite Bohrkampagne am 19. Mai 2013 (Sol 279) etwa 9 Fuß nach rechts nach Cumberland (rechts von der Mitte). Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech / Ken Kremer - kenkremer.com/Marco Di Lorenzo
Und vergessen Sie nicht, an Bord der MAVEN-Orbiter-Details der NASA "Ihren Namen zum Mars zu senden". Frist: 1. Juli 2013
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Erfahren Sie mehr über Konjunktionen, Mars, Neugier, Gelegenheit, MAVEN, LADEE und NASA-Missionen in Kens bevorstehenden Vortragspräsentationen
4. Juni: "Sende deinen Namen auf MAVEN zum Mars" und "CIBER Astro Sat, LADEE Lunar & Antares Rakete startet aus Virginia"; Rodeway Inn, Chincoteague, VA, 20:30 Uhr
11. Juni: "Sende deinen Namen auf MAVEN zum Mars" und "LADEE Lunar & Antares Rocket startet von Virginia"; NJ State Museum Planetarium und Amateurastronomen Association of Princeton (AAAP), Trenton, NJ, 730 Uhr.
12. Juni: "Sende deinen Namen auf MAVEN zum Mars" und "LADEE Lunar & Antares Rocket startet von Virginia"; Franklin Institute und Rittenhouse Astronomical Society, Philadelphia, PA, 20 Uhr.
