Phantom-Astronaut sorgt für sichereren Raumflug
Im Weltraum arbeitende und lebende Astronauten sind der kosmischen Strahlung in Dosen ausgesetzt, die weit über den auf der Erde herrschenden Werten liegen. Die beste Möglichkeit zur Quantifizierung des Risikos besteht darin, Dosen in den inneren Organen des Menschen zu messen, die gegenüber Strahlung viel empfindlicher als die Haut sind. Man erreicht das durch Einbau von Strahlungsdetektoren in einen simulierten menschlichen Körper, ein sogenanntes „Phantom“. Das von der Europäischen Weltraumorganisation entwickelte MATROSHKA-Phantom wurde mit 6 000 Strahlungsdetektoren ausgerüstet, um bewerten zu können, wie sehr ein simulierter Astronautentorsos der kosmischen Strahlung ausgesetzt wird. Das Phantom wurde zur Internationalen Raumstation gesandt und außerhalb des russischen Servicemoduls (Zvezda) platziert, um einen Langzeit-Weltraumspaziergang zu simulieren. Die Daten des Phantoms wurden vom EU-finanzierten Projekt HAMLET (Human model MATROSHKA for radiation exposure determination of astronauts) abgerufen und untersucht, das führende europäische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Gebiets der Weltraumdosimetrie vereinte. Die Forscher konzentrierten sich auf die detaillierte Analyse, Zusammenstellung und den Vergleich der vom MATROSHKA-Experiment generierten Daten, um ein dreidimensionales Modell der Dosisverteilung im menschlichen Körper zu erarbeiten. Auf diese Weise simulierte man sowohl die Arbeit eines Astronauten im Weltall als auch einen Astronauten, der an verschiedenen Orten in einer Raumstation zu tun hat. Das entwickelte Dosisverteilungsmodell wurde mittels technisch ausgereifter Monte Carlo-Strahlungstransport-Codes verifiziert und bewertet. Zudem führte man ein umfassendes bodengestütztes Programm an Schwerionenanlagen rund um die Welt durch, um Reaktionsverhalten und Eigenschaften der im Rahmen des MATROSHKA-Projekts verwendeten Strahlungsdetektoren zu bestimmen. HAMLET ergab einen einzigartigen Datensatz, der nun der weitergefassten wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung steht. Er ermöglichte es den Wissenschaftlern, die Effektivdosis für Personal sowohl innerhalb als auch außerhalb der Raumstation festzulegen und eine verbesserte Strahlenrisikobewertung für Langzeit-Weltraumflüge vorzunehmen. Die Daten dienen außerdem Verbesserungen an den Abschirmbauteilen bei zukünftigen Raumfahrtmissionen.
Schlüsselbegriffe
Phantom-Astronaut, Raumfahrt, kosmische Strahlung, MATROSHKA, HAMLET
