Bemannter Flug zum Mars

[Spocky]

Für den Anfang würde es ja erstmal reichen, die Strahlendosis so weit zu reduzieren, dass das NASA-Limit unterschritten wird. Alpha-Strahlung würd ich da gleich schon mal rausnehmen, denn IIRC wird die schon von einem Blatt Papier abgehalten, sollte also schon gar nicht ins Raumschiff eindringen.

[Bynaus]

Die kosmische Strahlung besteht aus energiereichen Protonen und Heliumkernen, also weder Alpha- noch Betastrahlung. Helium-Kerne machen zwar auch die Alpha-Strahlung aus, aber die in der kosmischen Strahlung sind oft noch einmal deutlich schneller unterwegs als jene aus nuklearen Zerfällen. Letztere lassen sich, wie Spocky schreibt, ganz einfach abzuschirmen: mit einer Alufolie etwa, bei den kosmischen Alphas reichen wohl ein paar cm. Aber die Protonen sind das eigentliche Problem: in Meteoriten haben sie eine typische Eindringtiefe von etwa 50 cm, dh, alle 50 cm fällt deren Konzentration um den Faktor e (und das bei einer Dichte von ~3 g/cm3).

Protonen lassen sich zwar durch Magnetfelder abbremsen und ablenken, aber diese müssten sehr stark sein, um wirklich eine Auswirkung zu haben (bei energiereichen Protonen von der Sonne, die viel weniger Energie haben, ist es einfacher). Das einzige, was wirklich hilft, ist eben Abschirmung. Wasser hilft, aber auch Kohlenwasserstoffe können helfen. Man muss aber aufpassen, dass man die Abschirmung dick genug macht, sonst macht man die Dinge schlimmer: sie muss so dick sein, dass auch Sekundär-Teilchen (v.a. Neutronen) abgeschirmt werden, die ab ein paar 10 cm Abschirmungstiefe entstehen. Diese Sekundärteilchen werden durch die Spaltungsreaktionen, die von der kosmischen Strahlung im Abschirmmaterial angeregt werden, freigesetzt und können ihrerseits ebenso schwerwiegende Folgen haben (zumal gerade Neutronen nicht von Magnetfeldern abgelenkt werden können). Man müsste vernünftigerweise also mindestens etwa 1-2 m Wasser hinter jeder Wand haben.

Heute wäre es extrem teuer, so viel Wasser (oder ein anderes Material) für eine saubere Abschirmung der Astronauten mitzubringen, selbst wenn man das Wasser auch anderweitig benützen kann. Man muss nämlich nicht nur das Wasser in die Erdumlaufbahn bringen, sondern auch den Treibstoff, um dieses Wasser dann zum Mars und zurück zu bringen. Deshalb geht man gegenwärtig davon aus, dass man mit der erhöhten Strahlung einfach leben muss (so wie, sagen wir, die mittelalterlichen Expeditionen mit Skorbut etc. leben mussten). So tragisch ist das nicht: die starke Strahlendosis erhöht die Chance, im Verlauf des Lebens an Krebs zu erkranken, nur um ein paar Prozent. Gemessen daran, dass ein Drittel aller Menschen ohnehin irgendwann Krebs entwickelt, und den Astronauten noch ganz andere, deutlich grössere Gefahren drohen, ist das ein akzeptables Risiko (bzw., der Astronaut, der sich auf eine solche Reise begibt, akzeptiert dieses Risiko).

[Liopleurodon]

Deshalb geht man gegenwärtig davon aus, dass man mit der erhöhten Strahlung einfach leben muss (so wie, sagen wir, die mittelalterlichen Expeditionen mit Skorbut etc. leben mussten). So tragisch ist das nicht: die starke Strahlendosis erhöht die Chance, im Verlauf des Lebens an Krebs zu erkranken, nur um ein paar Prozent. Gemessen daran, dass ein Drittel aller Menschen ohnehin irgendwann Krebs entwickelt, und den Astronauten noch ganz andere, deutlich grössere Gefahren drohen, ist das ein akzeptables Risiko (bzw., der Astronaut, der sich auf eine solche Reise begibt, akzeptiert dieses Risiko).

Manche Pläne sehen auch vor, rüstige Rentner zum Mars zu schicken. Die haben nicht nur ihre Familienplanung längst hinter sich, sondern auch die wichtigsten Einflussgrößen für Krebs schon lange inkorporiert.