Forscher berechnen die Strahlenbelastung Assoziierte mit einem Ausflug in Mars

Am 26. November 2011 begann das Mars Science Laboratory einen 253 -Tage , 560 Millionen Kilometer lange Reise , um die Curiosity Rover zum Roten Planeten liefern . Auf dem Weg , die Southwest Research Institute - LED-Strahlung Beurteilung Detector (RAD) hat detaillierte Messungen der energetischen Partikelstrahlung Umgebung innerhalb des Raumfahrzeugs und bietet wichtige Erkenntnisse für zukünftige bemannte Missionen zum Mars .

" In Bezug auf die akkumulierte Dosis , es ist wie immer eine Ganzkörper- CT-Scan alle fünf oder sechs Tage ", sagte Dr. Cary Zeitlin , ein leitender Wissenschaftler in Space Science and Engineering Division SwRI und Hauptautor der Messungen der Energetic Teilchenstrahlung in Transit to Mars auf dem Mars Science Laboratory , für die Veröffentlichung in der Fachzeitschrift geplant Wissenschaftam 31. Mai .

" Das Verständnis der Strahlungsumgebung in einem Raumschiff trägt den Menschen zum Mars oder andere Weltraum Ziele ist entscheidend für die Planung künftiger Missionen mit Crew ", sagte Zeitlin . "Ausgehend von RAD Messungen , es sei denn, Antriebssysteme schneller voranzubringen , ein großer Teil der Mission Strahlenbelastung wird bei der Ausgangs und Rückreise , wenn das Raumfahrzeug und seine Bewohner werden zur Strahlungsumgebungin den interplanetaren Raum ausgesetzt werden , abgeschirmt nur durch die Raumsonde selbst . "

Zwei Formen der Strahlung potenzielle Gesundheitsrisiken darstellen , um Astronauten im Weltraum : eine chronische niedrige Dosis von galaktische kosmische Strahlung ( GCRs ) und die Möglichkeit der kurzfristigen Forderungen, die den Solarenergiereichen Teilchen ( SEP ) mit Sonneneruptionen und koronale Massenauswürfe verbunden. Strahlendosis wird in Einheiten von Sievert (Sv) oder Millisievert (1/1000 Sv) gemessen. Langfristige Bevölkerungsstudien haben gezeigt, dass die Strahlenbelastung erhöht eine Person, Lebenszeit-Krebsrisiko; Exposition gegenüber einer Dosis von 1 Sv ist mit einer 5-prozentigen Anstieg der tödlichen Krebsrisiko verbunden .

GCRs neigen hochenergetischer , hoch eindringende Partikel, die nicht durch die bescheidene Abschirmung durch eine typische Raumfahrzeug vorgesehen gestoppt werden können. Diese hochenergetischen Teilchen umfassen einen kleinen Prozentsatz der sogenannten schweren Ionen , die Atomkerne ohne ihre übliche Ergänzung Elektronen . Schwerionen sind dafür bekannt, mehrere biologische Schäden als andere Arten von Partikeln verursachen.

Die Solar Teilchen von Belang für Astronauten Sicherheits typischerweise Protonen mit kinetischen Energien von bis zu einigen hundert MeV (ein MeV ist Millionen Elektronenvolt ) . Solar Ereignisse erzeugen typischerweise sehr große Flüsse dieser Teilchen sowie Helium und schwerere Ionen , aber selten zu höheren Energieflüsse ähnlich GCRs . Die vergleichsweise niedrige Energie typischer SEPs heißt, Raumfahrzeugen Abschirmung ist viel effektiver gegen SEP als GCRs .

" Ein Fahrzeug, das den Menschen in den Weltraum hätte wahrscheinlich einen" Sturm Unterschlupf ", um vor Sonnenpartikelzu schützen. Aber die GCRs sind schwerer zu stoppen und sogar einen Aluminiumrumpf ein Fuß dick wäre die Dosis nicht sehr viel ändern ", sagte Zeitlin .

" Die RAD -Daten zeigen eine durchschnittliche GCR -Äquivalentdosisleistung von 1,8 Millisievert pro Tag in Kreuzfahrt. Die Gesamt während nur den Transit Phasen einer Mars-Mission würde etwa 0,66 Sv für eine Rundreise mit aktuellen Antriebssysteme sein", sagte Zeitlin . Zeit auf der Oberfläche des Mars verbracht könnte erheblich zur Gesamtdosishinzuzufügen , abhängig von Abschirmung Bedingungen und die Dauer des Aufenthalts. Belichtungswerte , die Besatzungen zu gewährleisten wird nicht mehr als die verschiedenen Raumfahrtbehörden Standards sind weniger als 1 Sv.

"Die Wissenschaftler müssen Theorien und Modelle mit tatsächlichen Messungen , die RAD bietet jetzt . Diese Messungen werden verwendet, um besser zu verstehen , wie Strahlung durch den Weltraum und wie sie betroffen ist und von der Raumsonde Struktur selbst geändert werden, zu validieren ", sagt Donald M. Hassler, ein Programm-Direktor bei Southwest Research Institute und Principal Investigator der RAD Untersuchung . " Das Raumschiff schützt gegen etwas niedrigeren Energiepartikel, aber andere können durch die Struktur unverändert zu verbreiten oder verteilen sich auf Sekundärpartikel . "

Nur etwa 5 Prozent der Strahlendosis wurde mit solar Partikel verbunden ist, sowohl weil es eine relativ ruhige Zeit im Sonnenzyklus und durch die Abschirmung durch das Raumfahrzeug zur Verfügung gestellt. Crew Expositionen während einer bemannten Mission und zurück zum Mars würde auf den Lebensraum Abschirmung und der Unvorhersehbarkeit der großen September Ereignisse abhängen. Dennoch sind die Ergebnisse repräsentativ für eine Reise zum Mars unter Bedingungen geringer bis mäßiger Sonnenaktivität .

" Dieses Problem muss angegangen werden , so oder so , bevor die Menschen können in den Weltraum für Monate oder Jahre zu einer Zeit, zu gehen ", sagte Zeitlin .