Es mag wie Science Fiction klingen, aber Astronauten, die in den Weltraum reisen, werden von kosmischen Strahlen bombardiert. Strahlenexposition ist eine wissenschaftliche Tatsache. Vor zukünftigen Missionen zum Mond und zum Mars warnen Wissenschaftler des Weltraumforschungszentrums der Universität von New Hampshire, dass die Strahlungswerte viel höher sind als bisher angenommen, und dies könnte schwerwiegende Auswirkungen sowohl auf Astronauten als auch auf die Satellitentechnologie haben.
„Die in den letzten vier Jahren gemessenen Strahlungsdosen haben die Werte früherer Sonnenzyklen um mindestens 30% überschritten, was darauf hinweist, dass die Strahlungssituation viel intensiver wird. Diese Bedingungen sind für die Raumfahrt und das Weltraumwetter von wesentlicher Bedeutung und müssen bei der Planung und Gestaltung künftiger Missionen zum Mond, Mars, Asteroiden und darüber hinaus sorgfältig untersucht und berücksichtigt werden “, sagte Nathan Shwadron, Professor für Physik und Hauptautor der Studie.
In einer neuen Studie haben Wissenschaftler herausgefunden, dass Partikelflüsse in galaktischen kosmischen Strahlen (GCRs) schneller wachsen und auf dem richtigen Weg sind, Rekordwerte im gesamten Weltraumzeitalter zu übertreffen. Es wird auch darauf hingewiesen, dass im September 2017 eines der bedeutendsten Ereignisse der Solarenergieteilchen (SEP) stattfand, bei dem große Strahlungsdosen freigesetzt wurden, die eine ernsthafte Bedrohung für Menschen und Satelliten darstellen können. Ungeschützte Astronauten vor Strahlung können unter Strahlenkrankheit oder langfristigen Gesundheitsproblemen wie Krebs und Schäden an Organen wie Herz, Gehirn und Zentralnervensystem leiden.
2014 prognostizierten Schwadron und sein Team eine Erhöhung der Dosisleistung um 20 Prozent von einem Sonnenminimum zum nächsten. Vier Jahre später zeigen ihre neuesten Untersuchungen, dass die aktuellen Bedingungen ihre Prognosen um etwa 10% übertreffen, was zeigt, dass die Strahlungssituation noch schlechter als erwartet ist.
„Wir wissen jetzt, dass sich die Bedingungen im Weltraum völlig von denen früherer Missionen mit Besatzung zum Mond unterscheiden“, sagt Shvadron.
Die Autoren verwendeten Daten aus dem CRaTER-Instrument des NASA LRO-Mondorbiters. Diese und andere Weltraumbeobachtungen zeigen, dass die GCR-Strahlungsdosen schneller wachsen als bisher angenommen. Die Forscher weisen auf eine ungewöhnlich lange Periode der jüngsten Rückgänge der Sonnenaktivität hin. Wenn die Sonne aktiv ist, erscheinen häufige Flecken darauf, die das Magnetfeld erhöhen können. Dieses Magnetfeld wird dann vom Sonnenwind durch das Sonnensystem verbreitet und lenkt galaktische kosmische Strahlen von ihm und von Astronauten ab.
Während des größten Teils des Weltraumzeitalters nahm die Aktivität der Sonne ab und ging in 11-Jahres-Zyklen weiter, in denen eine Pause, die als Sonnenminimum bezeichnet wird, für 6-8 Monate beobachtet wird, gefolgt von 2-3 Jahren Aktivität. Seit 2006 haben Wissenschaftler das längste Sonnenminimum und die schwächste Sonnenaktivität im gesamten Weltraumzeitalter beobachtet.
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Trotz dieses allgemeinen Rückgangs lösten Sonneneruptionen im September 2017 Episoden signifikanter SES-Ereignisse und damit verbundener Strahlung aus, die durch Teilchenbeschleunigung durch aufeinanderfolgende magnetisch gekoppelte koronale Massenauswürfe verursacht wurden.
Nach den Schlussfolgerungen von Wissenschaftlern stellt die Strahlungsumgebung weiterhin erhebliche Gefahren dar, die sowohl mit historisch großen Strömen galaktischer kosmischer Strahlung als auch mit großen, aber isolierten SES-Ereignissen verbunden sind, die die Vorhersage des Weltraumwetters behindern.
Die Forschung wird in der Zeitschrift Space Weather veröffentlicht.
