Kosmische Strahlung in der zukünftigen Raumfahrt

[Comander1956]

Hallo,
habe heute Morgen die Aufzeichnung der Sendung "Frag den Lesch" gesehen. Diesmal war es mal wieder eine Frage zum geplanten bemannten Mars Flug.
Und da ging es dann auch um das Strahlungs- Problem. Einmal die Strahlung von der Sonne und aber auch die kosmische Strahlung, die z.B. durch weit entfernte Super Nova Explosionen entsteht.
Und nach Aussage des Professors könnte man letztere auch nicht abschirmen.
Ausserdem gäbe es bei der Abschirmung auch ein Gewichtsproblem. Welches nach seiner Aussage (gemeint war wohl ein herkömmlicher chemischer Verbrennungsantrieb) noch mehr Gewicht bedeuten würde und somit noch Treibstoff notwendig würde usw.

Er führte weiter an, dass man an Mäusen 6 wöchige Tests mit leichter kosmischer Strahlung durchgeführt hat und diese danach regelrecht verblödet sind.

So haben sie noch zu Beginn des Testes die Futterstellen im Labyrinth sofort gefunden.
Am Ende sind sie nur noch ziellos im Labyrinth herumgeirrt.

Sollte dies die planetaren Raumfahrt unmöglich machen.
Oder gebe es schon mit der heutigen Technik eine Lösung.

Im gewissen Sinne ist auch unser Planet ein Raumschiff, welches sich ständig durch den Raum bewegt.
Wir werden dabei vom Erdmagnetfeld und der Atmosphäre geschützt.
Könnte man nicht für das ab 2030 geplante Marsabenteuer ein künstliches Magnetfeld um das Raumschiff schaffen?
Bliebe nur noch das Problem durch die Mikrometerioriten.
Oder gibt es noch andere Lösungsansätze?
Gruß,
Richard

[Liopleurodon]

Könnte man nicht für das ab 2030 geplante Marsabenteuer ein künstliches Magnetfeld um das Raumschiff schaffen?

Das hängt davon ab, vor welcher Strahlung genau man sich schützen möchte. Alle elektrisch geladenen Teilchen würden auf das Magnetfeld reagieren und ließen sich generell ablenken, außer ihre kinetische Energie ist viel zu hoch für eine nennenswerte Ablenkung (d.h., sie sollten nicht zu schnell unterwegs sein).

Gegen Röntgen- und Gammastrahlung hilft das Magnetfeld nichts. Diese lassen sich nur mit ausreichender Masse abschirmen. Hierfür muss man einen Kompromiss finden zwischen ausreichender Abschirmung und Treibstoffbedarf für die ganze Mission. Eventuell genügt auch schon ein speziell abgeschirmter Bunker im Inneren des Raumschiffes, in den sich die Besatzung bei Gefahr für eine begrenzte Zeit zurückziehen kann.

Neutronenstrahlung wiederum schirmt man am besten durch wasserstoffhaltige Materie ab. Bei den in der Medizin und Physik verwendeten Neutronenquellen ist meist eine Hülle aus Paraffinwachs eingebaut. Wasser müsste auch funktionieren. Ebenso einige Metalle wie z.B. Cadmium.

[avatarius+solarius]

Ach , die Apollo-Mondfahrer sind doch auch quicklebendig zurückgekommen - während bei späteren Langzeitmissionen der Muskelschwund der Astronauten ein größeres Problem darstellte (Apollo 11 wurde eh in Hollywood gedreht - oscar-reif....)

Mögliche Mars-Astronauten müssten ständig ''Bodybilding'' betreiben - von der kosmischen Strahlung einmal abgesehen....
Daneben wäre die Langeweile der Crew sicher auch ein Problem und die zeitliche Verzögerung mit der Bodenstation .

Wegen all dieser Dinge halte ich eine bemannte Mars-Mission in diesem Jahrhundert für nicht durchfürbar - Roboter reichen völlig aus....

[Dannyboy]

Ach , die Apollo-Mondfahrer sind doch auch quicklebendig zurückgekommen -

Das waren auch nur 3 Tage. Das ist schon ein bisschen was anderes, als 1 Jahr.

während bei späteren Langzeitmissionen der Muskelschwund der Astronauten ein größeres Problem darstellte (Apollo 11 wurde eh in Hollywood gedreht - oscar-reif....)

Blödsinn.

[avatarius+solarius]

Das war nur satirisch gemeint mit Apollo 11....
(ich liebe die Apollo-Verschwörungstheorien und kenne 100 Gründe die gegen die Mondlandung sprechen - das gehört aber nicht hierher...)
Außerdem war Apollo 11 acht Tage unterwegs :
Start 16. Juli 1969, 13:32:00 UTC
Landung 24. Juli 1969, 16:50:35 UTC
und die Astronauten waren alle topfit - das Filmstudio in Hollywood hatte sicher einen Wellness-Bereich.....

Ich wollte nur betonen , dass Langzeitmissionen wie eine Reise zum Mars extreme Belastungen für die Crew mit sich bringt - erwähnen könnte man noch dass dieses Marsraumschiff völlig autonom wäre , alle Reparaturen müssten selbstständig durchgeführt werden.

Ich bin deshalb der Meinung , die Menschheit sollte auf dem Boden (der Erde ) bleiben und und Roboter losschicken , macht viel mehr Sinn .

[xanrof]

@Comander1956:
Da gibt es jede Menge(!) Material von der NASA, zB hier:

https://www.nasa.gov/directorates/heo/nac-heoc/

Darunter ein informatives pdf von der NASA, das viele Fragen erklärt (pdf-directlink):

https://www.nasa.gov/sites/default/files/files/1_NAC_HEO_SMD_Committee_Mars_Radiation_Intro_2015April7_Final_TAGGED.pdf

Tenor der Unterlagen:

Mars Mission Health Risks Have Been Identified And Medical Standards Are In Place To Protect Crew Health And Safety
– While there is a fair amount of forward work to do, there are no crew health risks at this time that can be considered “mission-stoppers”
– There will be a level of crew health risk that will need to be accepted by the Agency to undertake a Mars mission, but that risk will continue to be reduced through R&D

@avatarius+solarius:
Deine Meinung sei dir gegönnt, ebenso wie mir die meine. Und ich meine, dass die Menschheit noch in den Höhlen leben würde, wenn alle so dächten...

Diskussion bitte hier oder hier.

[Feydaykin]

Mal eine Zwischenfrage die nur indirekt mit kosmischer Strahlung zu tun hat aber keinen neuen Thread rechtfertigt.


Jupiter hat ja ein riesiges Magnetfeld und ist sogar ein + Energie Planet. Mein Frage ist eigentlich ob man das Magnetfeld des Jupiters für Energieerzeugung nutzen könnte (Mit Electrodynamic tethers oder so ähnlich) das ganze als Hypothetische Enegiequelle dort wo Solarenergie nicht wirklich mehr vom Nutzen ist.

[umbrielus]

Klingt interessant. Ob es technisch realisierbar ist, weiß ich nicht. Theoretisch müsste es doch möglich sein über einen elektrischen Leiter eine Spannung zu induzieren, wenn er sich durch das Magnetfeld bewegt. Schwierig dürfte es jedoch sein, ihn senkrecht zu den Magnetfeldlinien zu bewegen. Ich könnte mir jedoch eine Art adaptive Steuerung der Spulen vorstellen, über die die Spulenlage via Menge der induzierten Spannung geregelt wird.

Da aber die im Juli ankommende Jupitersonde Juno als erste ihrer Art soweit draußen die Energieversorgung via Solarzellen deckt, scheint da erst mal kein Bedarf an alternativen Energiequellen zu Solarzellen und Radionuklidbatterie zu bestehen.

[Enas Yorl]

Jupiter hat ja ein riesiges Magnetfeld und ist sogar ein + Energie Planet. Mein Frage ist eigentlich ob man das Magnetfeld des Jupiters für Energieerzeugung nutzen könnte (Mit Electrodynamic tethers oder so ähnlich) das ganze als Hypothetische Enegiequelle dort wo Solarenergie nicht wirklich mehr vom Nutzen ist.

Prinzipiell Ja, die nutzbringende Umsetzung in der Praxis dürfte allerdings noch einiges an Entwicklungsarbeit beanspruchen. Tehter lassen sich auch als Antrieb im Magnetfeld nutzen, allerdings ist hier der Masseaufwand nicht so klein. Ob der Einsatz so einer Technologie sinnvoll ist, hängt dabei wohl stark vom jeweiligen Missionsprofil ab.
Dazu gibt es eine ganz interessante Studie (auf Englisch):

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19980203952.pdf

[Feydaykin]

Da aber die im Juli ankommende Jupitersonde Juno als erste ihrer Art soweit draußen die Energieversorgung via Solarzellen deckt, scheint da erst mal kein Bedarf an alternativen Energiequellen zu Solarzellen und Radionuklidbatterie zu bestehen.

Naja man liegt beim Jupiter unter 60 Watt pro M²

natürlich ist das für so kleine Sonden nicht nötig. Ich frage das auch eher wegen Hypothetischen Sachen.

Danke fürd ie Antworten.

Die Studie habe ich auch dann doch noch gefunden.

[prince]

Heute gibt es auf Spon einen sehr interessanten Artikel zum Thema gesundheitliche Folgen von Langzeitflügen. Wenn man das so liest wird klar das es bei den geplanten Langzeitmissionen wohl deutlich mehr Probleme geben wird als gedacht. Einfach auf dem Mars landen und ein anstrengendes Programm absolvieren ist so nicht möglich. Entweder schafft man es durch verbesserte Antriebe die Flugzeit deutlich zu verkürzen oder man sorgt auf anderem Weg für künstliche "Gravitation". Wobei mich interessiert ob diese Probleme nur durch die Schwerelosigkeit verursacht worden sind oder ob da noch andere Faktoren reinspielen.

[Thomas W. Riker]

Alexander Gerst meinte, er hätte nach seiner 5-Monats-Mission kaum Probleme gehabt und jetzt bei seiner Nominierung zum ISS Kommandanten meinte er, dass dies wohl genetisch bedingt sein dürfte.
Für eine Mars-Mission wird man wohl nur Astronauten nehmen dürfen, die mindestens eine ISS Langzeitmission gut verkraftet haben.