Was sind die „Van-Allen-Gürtel“, durch die Astronauten müssen?

MEXIKO-STADT (apro).- Am vergangenen Freitag, dem 13. September, fand der erste Weltraumspaziergang eines Zivilisten statt. Jared Isaacman und Sarah Gillis führten diesen Ausflug im Rahmen der SpaceX-Mission „Polaris Dawn“ durch. Der Spaziergang lenkte erneut die Aufmerksamkeit auf die zahlreichen Gefahren und Schwierigkeiten, die die Weltraumforschung mit sich bringt.

Zu den Gefahren, denen sowohl professionelle als auch nicht-professionelle Astronauten ausgesetzt sind, gehören die Van-Allen-Gürtel, insbesondere der innere Gürtel, in dem Astronauten einer Strahlung ausgesetzt sind, die Störungen des zentralen Nervensystems, eine Unterdrückung der Hämatopoese im Knochenmark, Sehstörungen und akute Strahlenkrankheit verursachen kann.

Obwohl einige Wissenschaftler bereits im 19. und 20. Jahrhundert die Möglichkeit der Existenz geladener Teilchen in der Atmosphäre in Betracht gezogen hatten, bestätigte der Physiker James van Allen von der University of Iowa die Existenz dieser Gürtel erst im Zuge des Wettrennens im All zwischen der Sowjetunion und den USA im Jahr 1958 mit dem Start des Satelliten „Explorer 1“.

Die Van-Allen-Gürtel bestehen aus gefangener „Teilchenstrahlung“ – Protonen und Elektronen – und werden durch das Magnetfeld der Erde an ihrem Platz gehalten, das wiederum vom Eisenkern des Planeten erzeugt wird. Die Gürtel haben auch Vorteile, da sie Stürme und Sonnenwinde verhindern, die schädliche Auswirkungen auf Lebewesen und Technologie haben können.

Strahlungspartikel bilden zwei Gürtel, die den Planeten in Form von Donuts umgeben und die von Raumschiffen durchquert werden müssen, damit Astronauten den Weltraum erreichen können.

„Wir wissen, wo sie sind, wir wissen, wann wir durch sie hindurchgehen, wir können es schnell tun und wir wissen, dass wir uns vor ihnen schützen können, indem wir Schutzkleidung tragen und die Astronauten im Raumschiff lassen. Es wäre eine sehr schlecht geplante Mission, wenn sie im Hinblick auf die menschliche Gesundheit ernsthaft durch die Van-Allen-Gürtel beeinträchtigt würde“, sagte Dr. Piers Jiggens von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA).

Wissenschaftler suchen weiterhin nach Abschirmmaterialien mit niedriger Ordnungszahl, da diese tendenziell ein besseres Splitterverhalten aufweisen, was die Strahlenbelastung verringert. Obwohl viele Strukturen aus Aluminium bestehen, weist es kein sehr gutes Splitterverhalten auf.

Es gibt jedoch bessere Materialien wie Kunststoffe, Polyethylen oder Wasser, und es wurden auch „exotischere“, aber instabilere Schutzmaterialien identifiziert, wie beispielsweise Lithium, so Dr. Jiggens.