Strahlenschutz für Raumfahrer

Seit dem 25. Februar erhalten Kieler Physiker kontinuierlich Daten von ihrem Messgerät an der Internationalen Raumstation. Es überwacht die Strahlen­belastung von Astronauten bei Außeneinsätzen.

In einem kleinen Kasten, etwa halb so groß wie ein Schuhkarton, steckt die ganze Technik für diesen Einsatz. Astronauten haben ihn im Februar außen am europäischen Columbus-Modul der Internationalen Raumstation (ISS) montiert. Das Dosimetrie-Teleskop, genannt Dostel, misst die Strahlenbelastung im Weltraum. »Kosmische Strahlung besteht vorwiegend aus elektrisch geladenen Atomkernen«, erklärt Dr. Sönke Burmeister vom Institut für Experimentelle und Angewandte Physik. »Die Kerne entstehen zum Beispiel durch Supernova-Explosionen in den Weiten des Weltraums, werden stark beschleunigt und sind sehr energiereich.« Ähnlich wie radioaktive Strahlen können energiereiche Teilchen Gewebe durchdringen, den Organismus schädigen oder Mutationen der Erbinformation hervorrufen. Vor allem Astronauten sind dieser kosmischen Strahlung ausgesetzt, insbesondere bei Außeneinsätzen. Aber auch in der oberen Atmosphäre bis hinunter zu den Flughöhen der modernen Verkehrsflugzeuge herrschen ähnliche Strahlungsfelder. Daher müssen auch Flugpiloten und ihre Crews hinsichtlich der Belastung durch kosmische Strahlung überwacht werden.

Mit den Messdaten, die das Dosimetrie-Teleskop kontinuierlich von der ISS sendet, ermittelt Burmeister die Strahlendosis. Darauf aufbauend lässt sich abschätzen, wie lange die Weltraumspaziergänge sein dürfen. Dabei orientiert er sich an den auf der Erde gültigen Grenzwerten für die Strahlenbelastung. Burmeister: »Die Strahlendosis hängt auch vom Solarzyklus ab. Die Aktivität der Sonne schwankt in einem Zeitraum von etwa elf Jahren. Wenn die Sonne besonders aktiv ist, hat sie ein starkes Magnetfeld. Dieses schirmt die Strahlung ab, die von draußen, vom Universum, kommt. Zurzeit haben wir ein solares Minimum, die Strahlung von draußen ist relativ hoch. Es ist daher wichtig, dass man die Strahlendosis über eine lange Zeit untersucht.«

Der jetzige Weltraumeinsatz von Dostel ist übrigens nicht der erste. Das Grundprinzip der Strahlenmessung wurde bereits bei Shuttle-Flügen in den Jahren 1996 und 1997 verwendet. Eine erweitere Version mit zusätzlichen Detektoren war zusammen mit MATROSHKA, einer Puppe, am russischen Modul der ISS installiert. Entwickelt wurden alle Instrumente an der CAU in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Köln. (ne)

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