Atomare Teilchen fliegen seit Millionen Jahren durchs All, nur der absoluten Leere begegnend. Jetzt erreichen sie die Orion-Kapsel und die Astronauten von Artemis-2: Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch und Jeremy Hansen sind nun dieser Strahlung ausgesetzt. Bislang schützte Erde mit Atmosphäre und Magnetfeld. Die vier Astronauten umkreisen derzeit den Mond und kehren zurück zur Erde – weiter als je zuvor ein Mensch gewagt hat.
Trotz des Risikos werden die Astronauten den Aufenthalt im tiefen Weltraum überleben, da ihre Exposition auf wenige Tage beschränkt ist. Langfristig soll jedoch eine Besiedlung des Mondes und bemannte Missionen zum Mars stattfinden, wobei Strahlenschutz ein ungelöstes Problem darstellt. Verschiedene Strahlenarten im All unterscheiden sich in Teilchenart, Geschwindigkeit und Gefährlichkeit.
Besonders gefährlich sind Sonnenstürme oder Solar Particle Events. Die Sonne schleudert energiereiche geladene Teilchen ins All, die auf der Erde zur Entstehung von Polarlichtern führen. Diese Strahlen töten Zellen effektiv und könnten einen Menschen ungeschützt ähnlich einem Atombomben-Einschlag schädigen.
Für Artemis-2 entwickelte NASA einen Notfallplan: Astronauten müssen bei Sonnenstürmen ihr Raumschiff umbauen, um sich in improvisierten Schutzräumen zu verkriechen. Im August 1972 ereignete sich ein ähnlicher Sturm während der Apollo-Missionen, was fast zu einem Desaster führte.
Neben Sonnenstürmen besteht auch die Gefahr durch galaktische Strahlung – schwerere und energiereichere Teilchen, die langfristig Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Nervenschädigungen verursachen können. Die Gesundheitsrisiken während Artemis-2 werden mittels Organchips untersucht.
Christoph Schuy vom Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt entwickelt Methoden zur Untersuchung von Weltraumstrahlung unter Laborbedingungen. In „Cave A“ können Forscher verschiedene Strahlenarten simulieren und Schutzmaterialien testen.
Effektiver Strahlenschutz bleibt eine Herausforderung. Die ISS verwendet beispielsweise PE-Kunststoff, der die Strahlungsart in weniger schädliche umwandelt. Für zukünftige Mondstationen gibt es Pläne, Astronauten in Höhlen unterzubringen oder Hydrogele für Schutzanzüge zu entwickeln.
Strahlen können auch Elektronik stören, was bei der Steuerung von Lebenserhaltungssystemen kritisch wäre. Eine theoretische Lösung wäre eine schnellere Reise zum Mars, um die Expositionsdauer zu minimieren.
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