GENT / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Herausforderungen der Raumfahrt sind vielfältig, doch eine der größten Bedrohungen für Astronauten ist die kosmische Strahlung. Neue Forschungen aus Belgien könnten nun einen Durchbruch im Schutz vor dieser Gefahr darstellen.
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Die Raumfahrt birgt zahlreiche Risiken, von denen die kosmische Strahlung eine der größten Gefahren darstellt. Astronauten, die sich außerhalb der schützenden Erdatmosphäre befinden, sind einer erheblichen Strahlungsbelastung ausgesetzt. Während eines sechsmonatigen Aufenthalts auf der Internationalen Raumstation (ISS) absorbiert ein Astronaut etwa 72 Millisievert (mSv) an kosmischer Strahlung, was mehreren Jahren der Exposition auf der Erde entspricht.
Bei geplanten Missionen zum Mars wird die Situation noch kritischer. Sobald ein Raumschiff die schützende Magnetosphäre der Erde verlässt, steigt die Strahlenbelastung drastisch an. Eine dreijährige Reise könnte die Besatzung einer Dosis von über 1.000 mSv aussetzen, was fast 200-fachem Erdboden-Niveau entspricht. Eine schnelle Reise könnte die Exposition verringern, doch der Hauptschutz besteht in einer effektiven Abschirmung.
Wasser ist aufgrund seiner Dichte und des hohen Wasserstoffgehalts ein hervorragendes Material zur Strahlenabschirmung. Allerdings stellt Wasser in flüssiger Form im schwerelosen Raum ein Problem dar, da es unkontrolliert umherschwappen und Lücken in der Abschirmung hinterlassen kann. Zudem besteht die Gefahr von Lecks, die elektrische Systeme kurzschließen oder sogar Ertrinkungsgefahr für Astronauten darstellen könnten.
Eine innovative Lösung könnte in der Verwendung von Hydrogel liegen, wie es von Wissenschaftlern der Polymer Chemistry and Biomaterials Group an der Universität Gent erforscht wird. Diese fortschrittlichen superabsorbierenden Polymere (SAP) können Wasser in großen Mengen aufnehmen und in eine gelartige Substanz verwandeln. Durch 3D-Druck könnte dieses Hydrogel als effektive Strahlenschutzschicht für Raumfahrzeuge und Raumanzüge eingesetzt werden.
Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) sieht in dieser Technologie nicht nur eine Möglichkeit, Raumschiffe sicherer zu machen, sondern auch Raumanzüge zu verbessern. Ein Raumanzug mit Hydrogel-Schutz würde es Astronauten ermöglichen, längere Außenbordeinsätze oder planetare Erkundungen durchzuführen. Selbst bei einer Beschädigung des Anzugs würde das Hydrogel an Ort und Stelle bleiben und dem Träger Zeit geben, sich in Sicherheit zu bringen.
Peter Dubruel, ein führender Forscher auf diesem Gebiet, betont die Bedeutung der Entwicklung leichter Strahlenschutzmaterialien. In einem aktuellen Projekt wird daran gearbeitet, die Produktion von Hydrogel in industriellem Maßstab zu skalieren und die Formgebung in 3D-Strukturen zu optimieren. Diese Fortschritte könnten einen entscheidenden Schritt in Richtung einer breiten Anwendung in der Raumfahrt darstellen.
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