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Neuer magnetischer Strahlenschutz für Astronauten auf Weltraummissionen

In einem EU-finanzierten Projekt wurden konkrete technologische Lösungen entworfen, um Astronauten im tiefen Weltraum vor schädlicher kosmischer Strahlung zu schützen.
Neuer magnetischer Strahlenschutz für Astronauten auf Weltraummissionen
Nachdem das Projekt Space Radiation Superconducting Shield (SR2S) im Dezember 2015 abgeschlossen wurde, verfügen Wissenschaftler nun über das Fachwissen und die Mittel, um magnetische Schutzstrukturen zu entwickeln, die Astronauten vor der Strahlenbelastung durch kosmische Strahlung schützen. Aufgrund der langanhaltenden Strahlenbelastung auf Weltraummissionen ist bei Astronauten das Risiko auf bestimmte Krebsarten stark erhöht.

Die Forscher des Projekts konzentrierten sich auf Supraleiter (Materialien, die bei extrem niedrigen Temperaturen keinen elektrischen Widerstand aufweisen), um die Umsetzbarkeit eines solchen Schildes zu beurteilen und eine der größten Herausforderungen des Projekts in Angriff zu nehmen – das Gewicht des großen Magneten, der für diesen Schild erforderlich ist. Im Weltraum bedeutet jedes zusätzliche Kilogramm Gewicht im Raumfahrzeug Mehrkosten von 15.000 $ für die gesamte Mission.

Derzeit funktionieren Supraleiter nur in extrem kalten Umgebungen, deren Temperatur nur knapp über dem absoluten Nullpunkt liegt. Der Weltraum stellt die einzige natürliche Umgebung dar, in welcher der Einsatz dieser Technologie nicht nur möglich, sondern auch von äußerst großem Nutzen wäre.

Die Forscher stellten mehrere Schildstrukturen zur Lösung dieses Problems vor, darunter die sogenannte „Kürbisstruktur“. Bei dieser handelt es sich um eine aktive Schildkonfiguration, die sich durch ein geringes Gewicht auszeichnet und somit für lange Weltraummissionen geeignet ist. Bei der Struktur wird weniger Material von einfallenden Partikeln getroffen, sodass sich weniger Sekundärteilchen bilden und folglich ein besserer Schutz erreicht wird.

Nach Aufnahme dieser Konstruktion war der Magnetschild 3.000 mal stärker als der der Erde und sollte in der Lage sein, ein Kraftfeld von 10 Metern zu erzeugen, das kosmische Strahlen von der Oberfläche des Raumfahrzeugs ablenken und die Astronauten in Inneren schützen würde.

Insbesondere Magnesiumdiborid (MgB2) kommt zur Erzeugung des Kraftfelds in Frage. Das italienische Unternehmen „Columbus Superconductors“, einer der Partner des SR2S-Projekts, nutzte MgB2-Leitungen und -Drähte für unterschiedliche Zwecke, die von medizinischen Anwendungen bis hin zu magnetischen Levitationssystemen für den Verkehrssektor reichen. So wurde hervorgehoben, dass die Technologie auch auf der Erde in zahlreichen Bereichen genutzt werden könnte, darunter das Gesundheitswesen und der Energiesektor.

Es könnten noch viele Jahre vergehen, bis diese Technologie aktiv für bemannte Weltraummissionen eingesetzt werden kann, doch kurz- und mittelfristig werden weitere Tests mit der SR2S-Technologie durchgeführt werden.

Durch das Projekt selbst wurde verdeutlicht, wie europäische Forscher gemeinsam mit der Industrie an einer gemeinsamen europäischen Raumfahrtpolitik arbeiten können.

Durch die vielversprechenden technologischen Ergebnisse des Projekts sind wir dem Ziel, Astronauten für Missionen im tiefen Weltraum zu rüsten, ein Stückchen näher gekommen.

Weitere Informationen finden Sie auf:
SR2S-Projektwebsite

Quelle: Gestützt auf Projektinformationen

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