Wie viel Strahlung sind Astronauten ausgesetzt?

Die unsichtbare Gefahr: Strahlenbelastung von Astronauten auf der ISS

Der Traum vom Weltraum fasziniert die Menschheit seit jeher. Doch das Leben jenseits der Schutzhülle der Erdatmosphäre birgt eine unsichtbare Gefahr: die kosmische Strahlung. Während ein Erdbewohner durchschnittlich etwa 2 Millisievert (mSv) pro Jahr an Strahlung ausgesetzt ist, sehen sich Astronauten auf der Internationalen Raumstation (ISS) einem deutlich höheren Risiko gegenüber. Die oft zitierte Zahl von 0,8 mSv pro Tag im Columbus-Modul repräsentiert zwar einen Durchschnittswert, verdeckt aber die Komplexität der Strahlenexposition im Orbit.

Die Strahlung im Weltraum ist nicht homogen. Sie setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen:

• Galaktische kosmische Strahlung (GCR): Diese hochenergetische Strahlung stammt aus fernen Galaxien und besteht aus Protonen, Alpha-Teilchen und schwereren Atomkernen. Sie ist besonders gefährlich, da sie tief in den Körper eindringen und erheblichen Schaden anrichten kann. Die Intensität der GCR variiert je nach Sonnenaktivität und der Position der ISS in Bezug auf das Magnetfeld der Erde.

• Protonen aus Sonnenausbrüchen (Solar Particle Events, SPE): Die Sonne stößt periodisch gewaltige Mengen an hochenergetischen Protonen aus. Diese Ereignisse können die Strahlenbelastung auf der ISS kurzfristig dramatisch erhöhen. Vorhersagen solcher Ereignisse sind zwar möglich, aber nicht immer präzise. Die ISS verfügt über Schutzmaßnahmen, um die Astronauten bei starken SPE zu schützen, die jedoch nur eine begrenzte Wirksamkeit haben.

• Van Allen-Strahlungsgürtel: Diese Regionen um die Erde enthalten geladene Teilchen, die in den Erdmagnetfeldern gefangen sind. Die ISS umkreist die Erde innerhalb dieser Gürtel, was zu einer zusätzlichen Strahlenexposition beiträgt. Die Intensität variiert je nach Höhe und geographischer Lage.

Die 0,8 mSv Tagesdosis im Columbus-Modul stellt somit lediglich einen Mittelwert dar und schwankt erheblich. In Wirklichkeit sind Astronauten auf der ISS einer komplexen und dynamischen Strahlenlandschaft ausgesetzt, deren Intensität von verschiedenen Faktoren abhängt. Dieser Wert repräsentiert zudem nicht die gesamte Strahlung, der ein Astronaut ausgesetzt ist, da die verschiedenen Module der ISS unterschiedliche Abschirmungen aufweisen und die Astronauten auch während Außenbordeinsätzen (EVAs) einer deutlich höheren Strahlung ausgesetzt sind.

Die langfristigen Auswirkungen dieser erhöhten Strahlenexposition sind Gegenstand intensiver Forschung. Das erhöhte Krebsrisiko, Schädigungen des Nervensystems und die Beeinträchtigung des Immunsystems sind potenzielle Gefahren. Um diese Risiken zu minimieren, werden Astronauten vor, während und nach ihren Missionen intensiv medizinisch überwacht. Die Entwicklung neuer Abschirmungstechnologien und Strahlen-Gegenmaßnahmen ist ein wichtiger Bestandteil der Weltraumforschung, um zukünftige bemannte Missionen zum Mond oder Mars sicherer zu gestalten. Die 0,8 mSv im Columbus-Modul sind also nur ein kleiner Ausschnitt eines komplexen und weiterhin intensiv erforschten Problems.