Raumcon
Raumfahrt => Konzepte und Perspektiven: Raumfahrt => Thema gestartet von: rolli am 31. Juli 2006, 19:58:22
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Jo, so gehts doch:
Kulturwissenschaften Medizin Technik & Umwelt
Geowissenschaften Naturwissenschaften Weltraum
Sicher und geschützt in der Plasmablase
Gas aus geladenen Teilchen soll bei langen Raumflügen kosmische Strahlung abwehren
Ein Schild aus gasförmigem Plasma könnte Astronauten auf zukünftigen Missionen zum Mars vor der schädlichen kosmischen Strahlung schützen, glauben amerikanische Astronomen. Wie eine Blase soll das Gas aus geladenen Teilchen dabei den Teil des Raumschiffs umgeben, in dem die Besatzung untergebracht ist. Das damit verbundene Magnetfeld wäre ein ebenso effektiver Schutz vor kosmischer Strahlung wie eine mehrere Zentimeter dicke Aluminiumschicht, würde jedoch lediglich ein paar Gramm wiegen. Sollte sich diese Vision tatsächlich umsetzen lassen, müssten die Raumschiffe der Zukunft sehr viel weniger Gewicht befördern als bislang angenommen.
Sobald ein Astronaut das Magnetfeld der Erde verlässt, ist er den energiereichen Teilchen, die zusammenfassend als kosmische Strahlung bezeichnet werden, praktisch schutzlos ausgeliefert. Dauert diese Bestrahlung längere Zeit an, kann sie Krebs oder andere Krankheiten verursachen. Eine Möglichkeit, diese Gefahr bei längeren Raumflügen zu vermindern, wären dicke Metallplatten, die außen am Raumschiff angebracht werden und das Teilchenbombardement aufhalten können. Allerdings wäre ein solcher Schutzschild sehr schwer und könnte daher beispielsweise beim Start der Raumfähre zu Problemen führen.
Die Lösung, die sich John Slough und sein Team von der Universität von Washington in Seattle ausgedacht haben, käme dagegen mit sehr wenig zusätzlichem Ballast aus. Sie planen, mithilfe einer Hochspannungsquelle außen am Raumschiff Wasserstoffgas in seine geladenen Bausteine Protonen und Elektronen zu zerlegen und dieses Plasma um das Raumschiff herum zu leiten. Dabei helfen soll ein ebenfalls unter Spannung stehendes supraleitendes Metallgitter, das das Fluggerät umgibt und im Plasma einen Strom erzeugt. Dieser Strom soll dann die Wolke aus geladenen Teilchen in der Nähe des Raumfahrzeuges halten. Das dabei entstehende Magnetfeld schützt die Besatzung des Schiffs.
Der optimale Durchmesser eines solchen Schildes läge wahrscheinlich bei etwa 100 Meter, hat Studienleiter Slough berechnet. Das dazu nötige Metallgitter wäre allerdings schon so groß, dass es beim Start abgenommen und später im All wieder installiert werden müsste. Momentan untersuchen Slough und sein Team im Auftrag der Nasa, ob sich ein solcher Schild unter reellen Bedingungen umsetzen lassen würde. Besonders günstig wäre es dabei, wenn das Raumschiff Plasma auch als Treibstoff nutzen würde. In diesen Fall könnte der verbrauchte Treibstoff für den Schild recycled werden, so dass die Astronauten praktisch von ihrem eigenen Abgas geschützt würden.
Das ist doch immerhin ein Anfang der instellaren Raumfahrt ..
::)
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Habe gleich Paar Kritickpunkte:
1. Abgase. Sind die des evtl. Ionentriebwerks gemeint? Wenn ja, dann bedenke man, dass die Abgase des Ionentriebwerks mit einigen 10km pro Skunde entweiche. Eigentlich ist diese Rückstossgeschwindigkeit genau das, was den Schiff vorantreibt. Soll der Abgas benutzt werden, sinkt doch der Schub!
2. Die Teilchestrahlung ist nicht eine der schlimmsten, die schädlichste ist die UV-Strahlung und höher. Dagegen helfen nur dicke Wände, weil kein Magnetfeld Photononen Aufhalten kann, nur Material!
Bin gespannt für welche Einsatzgebite genau das machbar währe.
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Wiederholt wurde darauf hingewiesen, dass die Strahlung im All Raumflüge zu einem gefährlichen Unternehmen macht. Strahlung im All ist dabei sowohl Teilchenstrahlung - Alphateilchen, Elektronen - als auch kurzwelliges Licht - UV, Gammastrahlung und Röntgenstrahlung.
Quellen für diese Strahlung sind
- die so genannte kosmische Strahlung von extrasolaren Himmelskörpern. Zum Beispiel Gammastrahlenausbrüche, über deren Ursache noch gerätselt wird.
- Strahlung von der Sonne
- Teichenstrahlung durch von in den Magnetfeldern von Planeten gefangenen geladenen Teilchen. Bei der Erde macht sie sich im Van-Allen-Gürtel bemerkbar, beim Jupiter ist sie so intensiv, dass ein Aufenthalt in ihr tödlich ist.
Die Erde wird duch ihr Magnetfeld und die Atmosphäre vor der Strahlung aus dem All geschützt. So müssen Teleskope für Röntgenstrahlung im Weltraum stationiert werden, weil Röntgenstrahlung nicht durch die Lufthülle dringen.
Damit Menschen in Raumfahrzeugen sicher durchs Sonnensystem fliegen können, muss ihre Hülle einen Schutz bieten, der dem der Erdatmosphäre vergleichbar ist. Das bedeutet meterdicke Wände und einen dementsprechende Masse und Treibstoffbedarf Der schöne Ausblick ins All, den ich bei Star Trek so toll finde, lässt sich wohl nur mit extrem dicken Bleiglasfenstern verwirklichen ???
Raumstationen auf dem Mond (oder Merkur) sollten tunlichst in Steilwände gegraben werden, um vom Gestein geschützt zu werden.
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Hallo,
Das gefährlichste Kapitel sind wohl die Emissionen während der Sonnenstürme. Dazu gibt es Überlegungen während dieser Zeit beispielsweise einen Schutzraum aufzusuchen, der von den an Bord befindlichen Wassertanks umbaut ist. Diese Masse müsste man ja immer mitnehmen und würde nicht zusätzlich das Gewichtbudget belasten.
Aber auch die erdnahe Raumfahrt innerhalb des innersten van Allen Gürtels (ab 1000km) ist nicht ganz ungefährlich. Inzwischen hat sich herausgestellt, daß Aufenthalte jenseits eines halben Jahres an der Gesundheit zehren. Besonders die Schwerelosigkeit als auch der Lärm an Bord der Raumstation verursachen Probleme. Hier gilt es also konstruktiv noch eine Menge zu tun.
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In England wurden neue Experimente gemacht und es hat sich herausgestellt, dass ein Magnetfeld sicheren Schutz vor geladenen Teilchen bieten kann. Allerdings nur in einem Laborversuch. Es ist noch nicht klar, wie ein solches System in einem Raumschiff realisiert werden kann. Die Ergebnisse werden in der Ausgabe vom 4. November des Magazins Plasma Physics and Controlled Fusion beschrieben.
Quelle:
http://www.space.com/businesstechnology/081119-tw-magnetic-shield.html
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Siehe dazu auch diesen Thread: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=.0
Vielleicht kann man die beiden zusammenlegen?
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Tach zusammen,
ein EM Schild würde wohl gegen "Sonnenwinde" schützen, aber die Energie die benötigt wird um dieses Feld aufrecht zu erhalten (oder überhaupt erstmal aufzubauen) ist dermaßen enorm, dass Raumfahrt Organisationen wie die NASA oder die ESA es wohl als Enerie, Geld und Nutzlast verschwendung einstufen.
Wo ich denen auch recht gebe, da z.B. die ISS auch so schon sehr gut gepanzert ist.
tobi453 schrieb: Ich glaube er meint damit einen Schutz vor dem Sonnenwind, z.B. auf dem Mond.
Nun, die bisherigen Pläne für Mond Basen (soviel mir bekannt ist) sehen einen einsatz der Basis unter der Oberfläche vor......um eben so schon Schutz vor Sonnen einstrahlung zu bieten.
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Dazu findet man im Netz einige Artikel. zB.:
http://www.stern.de/wissenschaft/kosmos/:Raumforschung-Schutzschild-Astronauten/565984.html
Den fand ich ganz gut:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,478308,00.html
Auf Technology Review gab es dazu auch mal einen Beitrag...einfach mal googlen wen es interessiert 8-)
Auf einer Reise zum Mars wäre so ein Schild unerlässlich.
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Eine Jahrzehnte alte Idee bekommt neuen Schwung aus dem Vereinigten Königreich.
Britische Wissenschaftler sind der Ansicht eine Mini-Magnetosphäre erzeugen zu können, die bemannte Raumfahrzeuge auf interplanetaren Reisen vor Sonnenstürmen schützen könnte.
Basierend auf Erkenntnissen aus der Kernfusionsforschung soll es möglich sein ein kleines Magnetfeld zu erzeugen, welches ausreichend Schutz liefern kann, was im Laborversuch bereits gelungen sein soll. Der nächste Schritt ist die Patentierung und in fünf Jahren möchte man einen Prototyp bauen.
Bei einem tatsächlichen Raumschiff sieht das Konzept zwei Satelliten vor, die vor dem Raumschiff positioniert werden und im Falle eines Sonnensturmes einen kleines magnetisches Schutzfeld erzeugen können. Das erstaunlichste daran ist, dass die Apparatur mit der Größe eines Kinderkarussells
nur so wenig Energie verbrauchen soll wie ein Wasserkocher
.
Hier der Link zur Quelle: Telegraph (http://www.telegraph.co.uk/earth/main.jhtml?view=DETAILS&grid=&xml=/earth/2008/11/04/scimars104.xml) und BBC (http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7706844.stm)
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Guten Morgen,
wenn man geladene Teilchen abbremst/ablenkt, kommt es zu Bremsstrahlung. Ich kann jetzt nichts zu Größenordnung und Dosis sagen, aber in der Gegend dürfte es dann etwas mehr Röntgenstrahlung geben.
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Hier derselbe Artikel auf orf.at
(http://science.orf.at/science/news/153201)
und im Original (abstract): http://www.iop.org/EJ/abstract/-search=59142929.1/0741-3335/50/12/124025
Grüsse
Wilhelm
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Ich habe beide Threads zusammengelegt.
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Moin,
die Strahlenbelastung im All ist um ein Vielfaches höher als auf der Erde. Zur Erforschung der Risiken dieser Strahlungsbelastung wurde die ISS im Rahmen der *STS-127*-Mission mit speziellen Messinstrumenten ausgestattet, die von Wissenschaftlern des DLR entwickelt wurden. Bereits einen Monat nach der Installation stehen nun die ersten Messdaten zur Auswertung zur Verfügung.
Das *DOSIS*-Experiment setzt sich aus einem passiven und einem aktiven Detektorteil zusammen.
Mehr dazu hier >>> (http://smiliestation.de/smileys/Schilder/13.gif) (http://www.dlr.de/DesktopDefault.aspx/tabid-1/86_read-19401/)
Jerry
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In den USA gibt es jetzt eine kleine Kontroverse über die Nutzung von Affen für die Erforschung der Wirkung von hochenergetischer Strahlung auf den Menschen: Es sollen 27 Totenkopfaffen (http://de.wikipedia.org/wiki/Totenkopfaffen) mit einer zu einem dreijährigen Marsflug äquivalenten radioaktiven Dosis bestrahlt werden. Anschließend sollen die Affen genau untersucht werden um Veränderungen festzustellen. Allerdings hält eine Gruppe von Ärzten dies für ethisch nicht korrekt und fordert die NASA auf die 1,75 Millionen Dollar für diese Forschung nicht bereitzustellen. Außerdem seien Experimente an Affen sowieso nicht einfach auf den Menschen übertragbar.
Mehr dazu hier:
http://www.floridatoday.com/article/20091106/NEWS02/911060332/1006/NEWS01/Critics+call+NASA+tests+on+monkeys++nonsense+
Na was meint ihr: Darf man zum Wohle der Raumfahrt ein paar Affen für Experimente missbrauchen? ;)
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Nö sollte man nicht. Am besten man sucht ein paar Freiwillige Menschen, gibt denen ein Honorar von einer Million Dollar.
Ich glaub dafür würde ich es machen. Nur würd ich vorher noch für gesicherten Nachwuchs sorgen ;)
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Das ist doch wieder Augenwischerei und mediales Geschrei. Die böse NASA ... wo setzen wir denn sonst noch Tierversuche zum Wohle der Menschheit ein? Medizinische Forschung gäbe es praktisch nicht ohne Tierversuche. Neue Medikamente? Niemals. Neue Therapien? Auch nicht, wir würden immer noch Blutekel auflegen und Aderlasse praktizieren. Biologische Forschung gäbe es auch nicht, um zu verstehen, welche Gene und Proteine was im Stoffwechsel machen und welche zellulären Schalter man an- und abschalten kann.
Es ist nicht schön, aber wir brauchen Tierversuche (bei sinnvollen Zielen). Wer will so etwas denn an Menschen ausprobieren?
Wenn man sich über Tierversuche pauschal aufregt, dann darf man auch keine Tierprodukte essen. Was in der industriellen Lebensmittelproduktion mit Tieren gemacht wird, damit wir immer gleiche, billige und ansehnlich verpackte Fleischprodukte im Markt um die Ecke finden, ist keinen Deut besser als ein medizinischer Tierversuch, und da unter unzumutbaren Bedingungen. Wer mal einen Schlachthof gesehen hat, weiß was industrielle Lebensmittelproduktion ist ... sehr sehr unschön, und mit bleibenden Eindrücken.
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Ich halte das für eine gute Idee...
Ok, für die Affen sollte nachher für ein gutes Leben gesorgt sein!
Aber ich denke, sie dürften keine zu großen Schäden davontragen, und dann würde endlich die Mär der unbedingt lethalen Strahlung geschwächt werden.
Viele(!) Tiere verenden grausam, weil an ihnen Lippenstift und ähnlich 'nutzloses' (im Sinne der Zukunft des Menschen) getestet wird.
Und da 27 Kapuzineräffchen für das Wohl der Menschheit...
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Hallo!
Wenn angenommen mal nur die UV strahlung der Sonne das Problem ist, welche man nur mithilfe von dicken Wänden abschwächen könnte und angenommen die Raumkapsel grob gesagt ein Zylinder ist, ist es denn nicht möglich den Teil mit den Triebwerken (sprich auf einer der Grundflächen) mit 4m (oder wie viel auch immer nötig) dickem Blei zu verstärken und die Kapsel so auszurichten, dass die Triebwerksseite in richtung der Sonne zeigt?
Denn ansonsten müsste die Kapsel rundherum mit dicken Bleiwänden verstärkt werden, was aufgrund vom knappen Treistoff ein gewaltiger Nachteil wäre.
Natürlich müsste beim Abbremsen in die Planetenbahn die Kapsel gedreht werden, doch für einige Minuten der Strahlung ausgesetzt zu sein auf einer Reise, die mehrere Monate dauert ist für mich Vergleichsweise gering.
Mfg,
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Hallo Apollo18 und willkommen bei uns.
Tja, Masse ist das, was man möglichst minimiert in der Raumfahrt. Jedes Kilogramm, dass in den Orbit soll, muss energetisch teuer "bezahlt" werden. Für eine 4m-Bleiabschirmung hat man da keinen "Platz".
Generell muss man auch sagen, dass es vielfältige Anforderungen an die Ausrichtung eines Raumfahrzeugs gibt, Strahlenschutz wäre nur eine. Da wären Thermalhaushalt (Aufheizung und Abkühlung der Struktur), Energieversorgung (bei Solarzellen), Kommunikationsverbindung, Beobachtungsphasen und auch Lagestabilität in einem inhomogenen Gravitationsfeld.
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Hallo
Außerdem ist ja Blei für ein solches Projekt nicht unbedingt das Material der ersten Wahl. Zitat aus dem nicht mehr von der NASA weitergeführten Projekt Transhab: (http://spaceflight.nasa.gov/history/station/transhab/index.html)
An integral water storage tank wraps around the middle level's crew quarters to provide protection from solar radiation storms when needed.
Also, zum Schutz der Mannschaftsquartiere wären Wassertanks um Diese vorgesehen gewesen.
Gruß, James
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Wasser schwirmt aber wohl nur einen Teil der Strahlung ab - ich weiß gerade nicht genau. Ich meine irgendwie nur eine der vielen Strahlenarten.
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Wasser schwirmt aber wohl nur einen Teil der Strahlung ab - ich weiß gerade nicht genau. Ich meine irgendwie nur eine der vielen Strahlenarten.
Hi,
Wasser ist ziemlich gut was das angeht, wenn genuegend davon da ist. Schonmal Bilder von Wartungsarbeiten an einem Kernreaktor gesehen wenn der Druckbehaelter offen ist? Da gehen die Mitarbeiter durchaus bis an den Wasserspiegel des Druckbehaelters, und die etwa 10 m Wassersaeule zwischen Wasseroberflaeche und Brennelementen reicht aus um die Strahlung auf ein unkritisches Mass abzuschirmen.
Martin
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Was ist jetzt eigentlich mit den Affen?
Werden sie bestrahlt oder hat man es sich doch wieder mal anders überlegt?
Oder ist gerade eine Debatte darüber am Laufen?
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Da ich mich täglich mit Strahlenschutz auseinandersetze, dachte ich mir mal, einen Nasa Astronauten zu fragen. Im Twitter antwortete mir einst Scott Kelly darauf. Ich muss ehrlich sagen, dass ich etwas geschockt war. Wir in Deutschland haben die härteste Strahlenschutzverordnung. Bei der Nasa wird die Dosis noch nicht mal gemessen!
Zitat aus Twitter:
Ich: @StationCDRKelly how much radiation you'll get in space? (mSv/yr) in Germany you get 2,5mSv/yr natural radiation- with earths shield.
Scott Kelly: @Swesda1982 @StationCDRKelly A lot. Haven't been briefed yet on approximate dosage.
Und jetzt will die Nasa sich Gedanken machen? Das ist ein Fortschritt. Ich finde, bevor die da irgendwelche Affen bestrahlen, sollten sie erstmal anfangen die Dosis zu messen, die ein Astronaut auf einer normalen ISS Mission bekommt. ;D
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Na ja, dass er nicht darüber gebriefed wurde heißt ja nicht, dass das nicht gemessen wurde ;)
Natürlich wird das gemessen. Daß er nicht gebriefed wurde ist aber eher ein gutes Zeichen, das bedeutet, dass keine Grenzwerte überschritten wurde.
Hier ein Bild von Scott Kelly als PLT von STS-103, da trägt er ein Dosimeter am Handgelenk.
(https://images.raumfahrer.net/up020071.jpg)
Gruß,
KSC
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Also die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) befasst bzw befasste sich zumindest 01 bis 08 mit dem Thema Strahlung @ ISS: http://www.ptb.de/de/org/6/nachrichten6/2007/63407_de.htm (http://www.ptb.de/de/org/6/nachrichten6/2007/63407_de.htm)
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Super Klasse, Danke. Jetzt weiß ich auch, dass das die Dosimeter sind. Hatte mir eben mal HR-Nasa Bildchen angeschaut. Dachte mir das schon...
Zumindest wird es gemessen, sehr beruhigend.
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Es gibt jede Menge Experimente, die sich mit Strahlungsmessungen und der Untersuchung der Auswirkungen hauptsächlich auf biologische Substanzen bzw. Lebewesen beschäftigen. Außerdem gibt es ein ständig aktives Messsystem und die Raumfahrer tragen bei Ausstiegen spezielle Dosimeter.
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Kann man die Daten aus MIR,ISS,Tschernobyl oder auch den Ganzkörperbestrahlungen bei bestimmten Krebserkrankungen den nicht auf eine Mission hoch rechnen ?
TP
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Kann man, hat man auch schon gemacht, hab ich auch schon gelesen. Nur finden ...
Gefunden habe ich folgendes:
- Strahlungsdosis im Strahlungsgürtel bei Mondflügen: max. 200 mSv/h (bei 2 Stunden Durchflugszeit also 400 mSv)
- Strahlungsdosis von 800.000 Menschen in der Umgebung von Tschernobyl: 10-500 mSv (davon 30.000 Menschen mit dem Höchstwert), 134 vom Kraftwarkspersonal hatten eine effektive Strahlungsdosis von 700 bis 13.000 mSv. (tödlliche Dosis 7.000 mSv, vorübergehende Strahlenkrankheit bis 1.000 mSv)
- Grenzwerte für Luftfahrtpersonal in Deutschland: 20 mSv/a bzw. 400 mSv/Leben
- maximale natürliche Strahlenbelastung (Brasilien): 200 mSv/a
- Strahlungsdosis bei Sonnenausbrüchen: 400 mSv/h
- Äquivalentdosis durch aktiviertes Mondgestein: 1-1,5 mSv/d
- Strahlungsdosis auf der Erde: 0,001-0,002 mSv/d
- mittlere (effektive) Strahlendosis in Deutschland: 2,1 mSv/a
- Erfassungsgrenze für Strahlenschäden beim Menschen: 250 mSv (2003)
- Strahlungsdosis durch kosmische Strahlung in 3.000 m Höhe: 1,1 mSv/a
- Strahlungsdosis bei Röntgenuntersuchungen: 0,01 mSv (Zahnröntgen) - 20 mSv (Dickdarm bzw. Schlagaderdarstellung)
- Strahlungsdosis bei Computertompgraphie: 2,5 mSv (Kopf) - 30 mSv (Bauchraum)
Für normale Raumflüge habe ich leider keine Werte gefunden. Die Quellen halte ich für verlässlich.
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# Strahlungsdosis bei Sonnenausbrüchen: 400 mSv/h
Durch die schützende Atmosphäre oder im Weltraum?
# Erfassungsgrenze für Strahlenschäden beim Menschen: 250 mSv (2003)
Unter diesem Wert sind keine Schäden aufgetreten? sehe ich das richtig?
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# Strahlungsdosis bei Sonnenausbrüchen: 400 mSv/h
Durch die schützende Atmosphäre oder im Weltraum?
Im Weltraum in Erdnähe, aber außerhalb der Strahlungsgürtel der Erde (z. B. bei Mondflug).
# Erfassungsgrenze für Strahlenschäden beim Menschen: 250 mSv (2003)
Unter diesem Wert sind keine Schäden aufgetreten? sehe ich das richtig?
Unter diesem Wert sind mit bisherigen Untersuchungsmethoden keine direkten Schäden nachweisbar.
Trotzdem sind einzelne Zellen zerstört, einzelne DNA-Stränge beschädigt. Die Reparaturmechanismen können das richten. Trotzdem können daraus Spätfolgen erwachsen. Man kann sie aber nicht auf diesen Vorfall zurückverfolgen.
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Mahlzeit!
# Strahlungsdosis bei Sonnenausbrüchen: 400 mSv/h
Durch die schützende Atmosphäre oder im Weltraum?
Im Weltraum in Erdnähe, aber außerhalb der Strahlungsgürtel der Erde (z. B. bei Mondflug). ...
Kleiner ergänzender Hinweis von mir:
Ich habe hier ein Strahlungsmeßgerät mit Aufzeichnungsmöglichkeit und es zeigt mir hier im allgemeinen Werte zwischen 0,1 und 0,3 µSv/h an. 400 mSv/h sind also ungefähr 1.000.000 mal so viel wie die natürliche Strahlung auf der Erdoberfläche. Die Alarmschwelle habe ich auf 3 µSv/h gestellt und sie wurde schon mehrmals überschritten. Allerdings nur wenn ich auf Arbeit war und habe es immer erst nachträglich als Anzeige im Display bemerkt. Da ich den ganzen Tag kreuz und quer durch die Stadt fahre könnte es sich um strahlende Ladung von vorbeifahrenden Fahrzeugen oder ähnlichem handeln (reine Vermutung meinerseits). Anmerken möchte ich noch, daß ich in einer Gegend mit (ehemaligem) Uranerzbergbau wohne. Deshalb hatte ich vor dem Kauf des Gerätes mit einer höheren Strahlungsbelastung gerechnet und war also positiv überrascht.
Im Gegensatz dazu Tschernobyl:
(schlechte Bildqualität, aber dafür werden die Strahlungswerte in µSv/h angezeigt)
Gruß
Peter
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...funktoniert sicherlich, wäre aber besser mit starkem Magnetfeld erzeugt aus Supraleitern, was im All ja weniger Probleme bereitet und nicht aus netzähnlichem magnetischem Gitter, das die Plasmablase kontrolliert...
Grüße
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Threatitel bitte nicht umbenennen, auch wenn es die Software erlaubt.
Worauf beziehst du dich mit deiner Aussage? "Wer oder was" soll funktionieren?
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Hallo, Sorry hab den Betreff einfach übernommen, damit man weiß, dass es um die Plasmablase geht.
Das Konzept funktioniert, nachgewiesenermaßen...
Meine Idee ist aber, das Konzept Plasmablase und Magnetfeld durch Supraleiter zusammenzufassen, dann hat man 2 Fliegen mit einer Klappe geschlagen:
1. http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/267551
2. http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,588368,00.html
Ob beide Möglichkeiten kombinierbar/zusammenfassbar sind, weiß ich nicht...
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http://www.orf.at/?href=http%3A%2F%2Fwww.orf.at%2Fticker%2F352315.html
"Russen wollen Affen zum Mars schicken"
Spärrlicher Artikel, aber könnte ein Funke Wahrheit mit dem Hauch einer Chance auf Realisierung dabei sein??
Wäre sicherlich äusserst informationsbringend... Dann könnte man sehen, ob sich die Affen zurück auf der Erde wieder erholen...
Oder, nach dem ersten Flug einen weiteren mit künstlicher Schwerkraft zu versuchen...
Welches Vehikel könnte man nehmen? Soyus mit erweitertem Sauerstoffvorrat? Aber wie will man den Affen genug Wasser zur Verfügung stellen? Die werden sicher nicht freiwillig in eine Toilette Wasser lassen, die das dann wieder recycelt? Oder kann man sie drauf dressieren?
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... da steht doch noch mehr:
Mehr dazu in Probleme mit Zeit und Strahlung (http://orf.at/091222-46150/46151txt_story.html)
auch das mit dem hinterher sauber machen :)
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Ach ja...
naja, in einer Röhre festgebunden sollte er nicht gerade sein, obwohl es dann einfacher wäre, seine Ausscheidungen aufzufangen um sie zu recyceln...
Könnte man nicht 2 Affen hinschicken? Das würde dann halt den 2 fachen Sauerstoff und Nahrung brauchen...
Sonst sollte man ihn auch so beschäftigt halten... Gegen Langeweile...
Ich halte das für eine großartige Idee, wie schon mal geschrieben...
Zwar sollte man Leben niemals leichtfertig opfern, aber hier kan es wirklich neue Erkenntnisse bringen! Was anderes ist das unsinnige Opfern von Tierleben und -Gesundheiten für die (ziemlich unnütze) Kosmetikindustrie.
Auch der Maßstab: 10 Raummissionen: 10-20 Affen .
Kosmetikindustrie abertausende Versuchstiere...
Bei der Kosmetik werden sie bewusst mit potenziell gefährlichen SUbstanzen mutwillig in Kontakt gebracht, bei Raummissionen wird alles getan, um den Affen gesund, bei Laune und am Leben zu halten...
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Die NASA sucht nach Partnern für die Entwicklung neuer Strahlungsschutzschilde für Langzeitflüge.
Heutige Materialien für den Strahlungsschutz weisen hinsichtlich Langzeitflügen einige Probleme auf, die es zu analysieren und zu lösen gilt.
Es gibt auch zu wenig Daten und Studien, die die Langzeit Auswirkungen von Strahlenexposition unter Verwendung heutiger Strahlenschutzmassnahmen untersuchen.
Insbesondere aber möchte man einen aktiven elektrostatischen Strahlenschutz entwickeln. Das muss man sich so vorstellen, dass elektromagnetische Felder die hochenergetische Teilchenstrahlung (Protonen, Elektronen und ionisierte Atome) aus dem Weltraum und von der Sonne gleichsam abfangen und daran hindern, ein Raumschiff zu treffen.
Dafür sucht man in einer Ausschreibung jetzt potentielle Partner, die so einen Schutz entwickeln, testen:
http://www.spaceref.com/news/viewsr.html?pid=36479&utm_content=api&utm_medium=srs.gs-twitter&utm_source=twitter.com (http://www.spaceref.com/news/viewsr.html?pid=36479&utm_content=api&utm_medium=srs.gs-twitter&utm_source=twitter.com)
Gruß,
KSC
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Hallo an alle,
da zum Thema Strahlenschutz im Weltraum in vielen Threads - von ISS über Inspiration Mars bis zu den Missionsthreads - häppchenweise Informationen stecken (was ich sehr schade finde), aber außer diesem Relikt kein eigener zentraler Thread zu so einem wichtigen und mehr als interessanten Thema zu existieren scheint, möchte ich diesen hier gerne wieder zum Leben erwecken.
Mich hat beispielsweise heute an anderer Stelle ein Beitrag ins Grübeln gebracht...
Dass Bigelow Aerospace behauptet, seine Module wären hinsichtlich Strahlungs- und Mikrometeoritenschutz besser als herkömmliche starrwandige Aluminiummodule, ist ja prinzipiell nichts Neues. Nur wieso? Bei Mikrometeoriten bin ich noch geneigt, Bigelow zu glauben, da die x Schichten aus Vectran und anderen Materialien zusammen extrem reissfest sein sollten.
Bei der Strahlung bin ich irgendwie zwiegespalten, da mich hier eine Sache stört:
Bei einem herkömmlichen Modul befinden sich im Normalfall in fast allen Richtungen um den Astronauten kiloweise Forschungsracks mit Metall. Bei einem BA330 befindet sich zwischen den Astronauten und dem All aber nur die Außenhaut aus verschiedensten Kunststoffen. Wie kann diese da strahlungssicherer sein?
Ein Strahlenschutzpatent hat Bigelow ja bereits, wobei es ziemlich allgemein ist: http://www.google.co.in/patents/US7780118 (http://www.google.co.in/patents/US7780118)
Ein relativ neues Patent von Bigelow (ca. 4 Monate) dürfte aber sicherlich viele interessieren:
https://www.google.com/patents/US8550406?dq=Spacecraft+magnetic+shield&hl=de&sa=X&ei=AgQJU83tMeOw7Qbwo4HQDQ&ved=0CDgQ6AEwAA (https://www.google.com/patents/US8550406?dq=Spacecraft+magnetic+shield&hl=de&sa=X&ei=AgQJU83tMeOw7Qbwo4HQDQ&ved=0CDgQ6AEwAA).....arbeiten die da an was?? Wo es doch erst vor kurzer Zeit auf NSF hieß, das Bigelow für sein BA330-DS Wasserkacheln als Strahelnschutz verwenden möchte.
Ich fände es jedenfalls sehr schön, wenn hier zukünftig etwas über Strahlenschutzmechanismen diskutiert werden würde, schon weil ich davon recht wenig verstehe und man aus der Diskussion oft am meisten lernt.
Mich beschäftigen Themen wie:
Warum ist Polyethylen (scheinbar wegen des vielen Wasserstoffs) als Kunststoff denn so effektiv im Strahlenschutz? Warum hilft Wasserstoff als kleinstes Atom überhaupt so sehr?
Hab mal irgendwo gehört, dass Wasser nur bedingt (bei gewissen Energien) als Strahlenschutz für Missionen helfen soll.
Kennt jemand das wenig bekannte Material Demron? Wäre das nicht was für die Raumfahrt?
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Hallo Doc Hoschi ,
der Begriff "Strahlen" in Strahlenschutz ist sehr allgemein und umfasst viele verschiedene Arten von Strahlung:
hochenergetische geladene Elementarteilchen (Elektronen, Protonen),schnelle elektrisch neutrale Teilchen (Neutronen), hochenergetische Gamma-Quanten, schwere Ionen usw. Jede Sorte hat einen anderen Mechanismus, mit dem bei Wechselwirkung mit Materie Energie abgegeben wird - deshalb gibt es auch keine Universalmaterialien, die als Abschirmung gegen alles helfen ... Bei elektromagnetischer Wechselwirkung (geladene Teilchen, elektromagnetische Strahlung) helfen generell Materialien mit hoher Kernladungszahl ("high-Z materials"), am Ende des Periodensystems, also zB Blei, Wolfram, Tantal usw.
Bei ungeladenen Teilchen wie Neutronen hilft das nix; sie geben ihre Energie über mechanische Stöße ab. Beim Stoßprozess ist es so, dass der Energieübertrag dann am größten ist, wenn die Stoßpartner die gleiche Masse haben: also bei Neutronen Wasserstoffatome, wie zB reichlich in flüssigem Wasser (deshalb Siedewasser- bzw Druckwasser-Kernreaktoren) oder in Paraffinen oder hochmolekularen organischen Kunststoffen ("Kohlenwasserstoffen").
Das ganze wird noch dadurch kompliziert, dass die Strahlung beim Durchgang durch/Wechselwirkung mit Materie ihren Charakter ändern kann: ein schnelles Proton (dagegen wäre high-Z gut !) trifft auf einen Atomkern und schlägt aus diesem einige Neutronen heraus, die mit erheblicher Energie weiterfliegen (dagegen braucht man jetzt wasserstoffreiches Material !)
Das Bild wird dann sehr schnell kompliziert..
Gruss SpaceMech
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Ich halte das menschliche Immunsystem für den effektivsten Strahlenschutz. Jedenfalls für niedrige Strahlungsdosen. Die allgemeine kosmische Hintergrundstrahlung ist niedrig in dem Sinne. Die Van Allen Strahlungsgürtel und Partikelströme von der Sonne sind was anderes.
Aus diesem Grund bin ich gegen Tiefschlaftransfer, weil da auch das Immunsystem stark gedämpft ist. Das erhöht das Strahlenrisiko.
Das ist noch nicht in den Strahlenschutzrichtlinien angekommen, mit denen Risiken kalkuliert werden. Aber Forschung in Chernobyl deutet sehr eindeutig in diese Richtung.
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Umgekehrt spricht aber für Tiefschlaf: reduzierte Zellteilung, reduzierter Stoffwechsel. Gerade wenn Zellen sich teilen und die Chromosomen aufgedröselt werden, sind sie anfällig für Schäden, denn dann ist die DNA "wenig stabil".
Übrigens hat das Immunsystem nix mit Schäden im Zellkern zu tun, kann also gegen diese Strahlenschäden nicht schützen. Das Immunsystem kann nur kranke Zellen abtöten.
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Umgekehrt spricht aber für Tiefschlaf: reduzierte Zellteilung, reduzierter Stoffwechsel. Gerade wenn Zellen sich teilen und die Chromosomen aufgedröselt werden, sind sie anfällig für Schäden, denn dann ist die DNA "wenig stabil".
Übrigens hat das Immunsystem nix mit Schäden im Zellkern zu tun, kann also gegen diese Strahlenschäden nicht schützen. Das Immunsystem kann nur kranke Zellen abtöten.
Jedenfalls gibt es offenbar Mechanismen, die in der Lage sind, Strahlenschäden zu reparieren. Und die sind weniger aktiv, wenn das Immunsystem oder der Körper allgemein geschwächt ist.
Ergebnisse aus Chernobyl, Populationen so unterschiedlich wie Mäuse und Pferde zeigen keine Reaktionen auf die Strahlung. Migrierende Vögel, die erschöpft in der Gegend ankommen, sind dagegen stark betroffen. Sie haben geschädigten Nachwuchs.
Bei Pflanzen sind evolutionär alte stärker betroffen. Moderne Pflanzen zeigen praktisch keine Schäden, selbst wenn sie in hohem Maß radioaktive Stoffe aufgenommen haben. Evolutionär ältere wie Koniferen sind empfindlicher.
Sehr aussagekräftig war ein Experiment mit Labormäusen von außerhalb. Eine Testgruppe wurde mehrere Wochen lang der Chernoby-Strahlungsumgebung ausgesetzt, eine Kontrollgruppe nicht. Danach wurden beide Gruppen einer hohen, direkt schädlichen Strahlung ausgesetzt. Wenn die derzeit gültigen Theorien über kumulative Wirkung von Strahlung stimmen würden, hätte die Chernobyl Gruppe stärker betroffen sein müssen, denn sie war vorbelastet. Tatsächlich ist das Gegenteil eingetreten. Die Chernobyl-Mäuse hatten sich an Strahlung gewöhnt und waren deutlich weniger betroffen als die Kontrollgruppe.
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Bei ungeladenen Teilchen wie Neutronen hilft das nix; sie geben ihre Energie über mechanische Stöße ab. Beim Stoßprozess ist es so, dass der Energieübertrag dann am größten ist, wenn die Stoßpartner die gleiche Masse haben: also bei Neutronen Wasserstoffatome, wie zB reichlich in flüssigem Wasser (deshalb Siedewasser- bzw Druckwasser-Kernreaktoren) oder in Paraffinen oder hochmolekularen organischen Kunststoffen ("Kohlenwasserstoffen").
Danke für die Erklärung, wann und weshalb Wasser helfen kann. Elektrisch neutrale Partikel kommen jedoch in den verschiedenen Strahlungsquellen im Weltraúm (Van Allen Gürtel, kosmische Strahlung und Sonnenwind) eher weniger vor. Der Sonnenwind z.B. besteht ja überwiegend aus geladenen Protonen (bzw. hauptsächlich ionisierter Wasserstoff). Hier scheint vor allen Dingen der Energiebereich (keV bis MeV) z.B. bei Eruptionen den Unterschied bei den geladenen Teilchen auszumachen.
Jedenfalls gibt es offenbar Mechanismen, die in der Lage sind, Strahlenschäden zu reparieren. Und die sind weniger aktiv, wenn das Immunsystem oder der Körper allgemein geschwächt ist.
Ich habe einmal gelesen, dass eine "normale" Strahlungsumgebung die Zellreparaturmechanismen triggert, weshalb eine komplett strahlungsfreie Umgebung (was auch schon an Personen getestet wurde) der Gesundheit gegenüber tatsächlich abträglich ist. In der Medizin wird dieses Phänomen wohl Hormesis genannt, also (laut Wiki), dass geringe Dosen schädlicher oder giftiger Substanzen eine positive Wirkung auf den Organismus haben können. Genau hierzu scheinen bisher sehr wenig Forschungsergebnisse zu existieren, weswegen die Strahlungsfolgen auch je nach Person sehr unterschiedlich ausfallen können.
Niemand kann aber sagen, welche konstante Strahlungsmenge vom Körper zeitlich problemlos abgefangen werden kann, schon wegen der zeitlichen Dimension des Problems (Krebsrisiko innerhalb der nächsten 20-30 Jahre) und dann könnte man immer noch nicht mt Sicherheit sagen, ob es nun genau an der Strahlenbelastung hing oder von etwas anderem kommt.
Ich möchte hier nur einmal ein Beispiel geben. Bei Waleri Nikolajewitsch Kubassow hieß es aktuell, er wäre nach kurzer, schwerer Krankheit gestorben. Deutet auf eine Krebserkrankung hin, muss aber nicht sein. Doch selbst wenn es Krebs gewesen sein sollte....er war 79 Jahre alt. Da bekommen schon viel jüngere Menschen Krebs, die nie im All gewesen sind. War es dann genetische Vorbelastung? Das Alter? Umweltbedingungen und Ernährung? Das ganze Forschungsthema von wegen Folgeschäden des Allaufenthaltes scheint überhaupt nicht wirklich greifbar zu sein.
Vorkehrungsmaßnahmen sind aber prinzipiell natürlich immer extrem wichtig.
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Jedenfalls gibt es offenbar Mechanismen, die in der Lage sind, Strahlenschäden zu reparieren. Und die sind weniger aktiv, wenn das Immunsystem oder der Körper allgemein geschwächt ist.
Ergebnisse aus Chernobyl, Populationen so unterschiedlich wie Mäuse und Pferde zeigen keine Reaktionen auf die Strahlung. Migrierende Vögel, die erschöpft in der Gegend ankommen, sind dagegen stark betroffen. Sie haben geschädigten Nachwuchs.
Bei Pflanzen sind evolutionär alte stärker betroffen. Moderne Pflanzen zeigen praktisch keine Schäden, selbst wenn sie in hohem Maß radioaktive Stoffe aufgenommen haben. Evolutionär ältere wie Koniferen sind empfindlicher.
Sehr aussagekräftig war ein Experiment mit Labormäusen von außerhalb. Eine Testgruppe wurde mehrere Wochen lang der Chernoby-Strahlungsumgebung ausgesetzt, eine Kontrollgruppe nicht. Danach wurden beide Gruppen einer hohen, direkt schädlichen Strahlung ausgesetzt. Wenn die derzeit gültigen Theorien über kumulative Wirkung von Strahlung stimmen würden, hätte die Chernobyl Gruppe stärker betroffen sein müssen, denn sie war vorbelastet. Tatsächlich ist das Gegenteil eingetreten. Die Chernobyl-Mäuse hatten sich an Strahlung gewöhnt und waren deutlich weniger betroffen als die Kontrollgruppe.
Es ist durchaus vorstellbar, dass der Körper dann Mechanismen aktiviert oder trainiert, um unter Strahlenbelastung den Stoffwechsel möglichst gut aufrechtzuerhalten. Das heißt aber nicht, dass er nicht geschädigt ist. Vielleicht fährt er eine Art "Notprogramm". Wenn man deinen Worten folgt, könnte man sonst pauschal ableiten: Setzt euch Strahlung aus ... dann tut sie euch weniger an.
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Ergebnisse aus Chernobyl, Populationen so unterschiedlich wie Mäuse und Pferde zeigen keine Reaktionen auf die Strahlung. Migrierende Vögel, die erschöpft in der Gegend ankommen, sind dagegen stark betroffen. Sie haben geschädigten Nachwuchs.
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Die Formulierung "keine Reaktionen" halte ich für etwas leichtfertig. Wieviele Mäuse und Pferde haben es denn nicht überlebt, und wie konnten sich diese Tiere an die erhöhte Strahlung anpssen? Das Gesamtbild ist da sehr komplex, und man muss ja schon zwischen akuten und chronischen Strahlenschäden unterscheiden. Ein kleiner Hinweis zu letzterem: Krebskranke Wildtiere werden in der Regel schnell aufgefressen werden.
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Sehr aussagekräftig war ein Experiment mit Labormäusen von außerhalb. Eine Testgruppe wurde mehrere Wochen lang der Chernoby-Strahlungsumgebung ausgesetzt, eine Kontrollgruppe nicht. Danach wurden beide Gruppen einer hohen, direkt schädlichen Strahlung ausgesetzt. Wenn die derzeit gültigen Theorien über kumulative Wirkung von Strahlung stimmen würden, hätte die Chernobyl Gruppe stärker betroffen sein müssen, denn sie war vorbelastet. Tatsächlich ist das Gegenteil eingetreten. Die Chernobyl-Mäuse hatten sich an Strahlung gewöhnt und waren deutlich weniger betroffen als die Kontrollgruppe.
Da habe ich noch ein paar Fragen zu diesem Experiment. Ich denke hier besteht die Gefahr das zu schnell zu verallgemeinern.
Wie wurde die "Betroffenheit" gemessen? Welche Krankheitsbilder wurden untersucht? Wurden nur relativ (zwischen den Gruppen) der "Betroffenheit" gemessen, oder auch absolut?
Ich vermute es ging um die akute Strahlenkrankheit, also wie der Körper direkt und akut auf Strahlenbelastung reagiert. Langzeiteffekte, wie ein erhöhtes Krebsrisiko im Alter, Schäden auf genetischer Ebene, lassen sich mit Mäusen wohl kaum untersuchen, da sie zu kurz leben. Da sind wir Menschen eine "andere Kategorie".
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Richtig, die Strahlungsdosis war hoch und es wurde auf akute Strahlungskrankheit geprüft. Und die Auswirkungen waren bei der unbelasteten Kontrollgruppe deutlich stärker.
Ob auch quantitativ geprüft wurde, weiß ich nicht. Es war ein Fernsehbericht, den ich gesehen habe. Langzeitwirkungen wurden in dieser Gruppe nicht geprüft, soweit ich weiß. Aber in lokalen Mäusepopulationen wurden keine Auswirkungen der Strahlung beobachtet. Keine erhöhten Mißbildungen oder erhöhte Krebsrate.
Ähnlich war es bei einer Gruppe Wildpferde. Die waren nach dem Unfall extra für Testzwecke in dem Gebiet ausgesetzt worden. Die Biologen hatten der Gruppe unter den Strahlenwerten nur eine geringe Überlebenschance gegeben. In Kontrolluntersuchungen stellte sich aber heraus, daß sich eine gesunde stabile Population gebildet hat.
Bei Wanderschwalben, die dort nach langem Flug genistet haben, wurden aber erhebliche Erbschäden beim Nachwuchs ermittelt. Als Grund hat man Erschöpfung und den schlechten Immunzustand nach dem Flug angesehen.
Sicher sind die Ergebnisse noch nicht endgültig. Aber es ist ziemlich offensichtlich, daß eben doch wirksame Reparaturmechanismen am Werk sind, die es ermöglichen, viel höhere Strahlungsdosen als bisher vermutet, ohne Schäden zu überstehen. Jedenfalls bei langfristiger niedriger Belastung. Die derzeitigen Modelle gehen aber von einer kumulativen Schädigung über die Lebensdauer aus, unabhängig davon, ob die Belastung durch kurze hohe Belastungen oder durch langfristige niedrige Belastung zustandekommt.
Mir genügt das, um die Auswirkungen der Strahlungsbelastung beim Raumflug oder auf dem Mars für viel geringer zu halten, als die Modelle vorhersagen.
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Bei solchen Wildexperimenten kommt ein Auswahleffekt hinzu (was Ruhri schon andeutete): man findet nach einer gewissen Zeit nur noch die Überlebenden, die also (warum auch immer) gut durchgekommen sind. Die ggf. schwer erkrankten und verstorbenen Individuen "verschwinden" aus dem Suchraster.
Das ist so ähnlich wie wenn man heute beim Anblick der gothischen Kathedralen sagt: Wow, was die Baumeister damals konnten! ... die ganzen Fehlschläge im Trial&Error der Baumeister sehen wir heute nicht mehr.
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Bei solchen Wildexperimenten kommt ein Auswahleffekt hinzu (was Ruhri schon andeutete): man findet nach einer gewissen Zeit nur noch die Überlebenden, die also (warum auch immer) gut durchgekommen sind. Die ggf. schwer erkrankten und verstorbenen Individuen "verschwinden" aus dem Suchraster.
Das ist aber auch nur eine Annahme. Ich halte etwas anderes für wahrscheinlicher. Es ist ganz normal, daß nicht jede befruchtete Eizelle auch zu einer Schwangerschaft führt. Viele werden frühzeitig abgestoßen, wenn sie sich nicht normal entwickeln. Gut möglich, daß die Quote solcher Abbrüche höher ist, aber das hat keine Auswirkungen auf geborenen Nachwuchs.
Für mich ist aber ein anderer Punkt wichtig. Die Theorie, auf der die Risikokalkulationen beruhen, ist ziemlich offensichtlich falsch. Deshalb glaube ich auch nicht an die darauf beruhenden Risikoannahmen.
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Was hältst du für "nur eine Annahme"? Das ist ein methodischer Punkt, den die Experimentatoren auf jeden Fall beachten müssen ... bzw. die Auswerter.
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Was hältst du für "nur eine Annahme"? Das ist ein methodischer Punkt, den die Experimentatoren auf jeden Fall beachten müssen ... bzw. die Auswerter.
Nur eine Annahme, weil die Forscher dafür keine Beweise gefunden haben.
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Ich hab mal etwas im Netz geschmökert. Also materialtechnisch scheint ja ne Menge zu laufen.... 8)
Auf meiner Suche nach mehr Informationen hinsichtlich des Strahlenschutzmaterials Demron bin ich auf folgenden Zwischenbericht (wahrscheinlich eines Forschungsprojekts zwischen NASA und der New Mexico Tech University) gestoßen: http://infohost.nmt.edu/~ashok/Radiation.pdf (http://infohost.nmt.edu/~ashok/Radiation.pdf)
Kann noch nicht so alt sein, da auf eine Veröffentlichung von 2011 referenziert wird.
Darin wird Demron zwar erwähnt, aber eigentlich handelt der Bericht von einem neuartigen Material mit dem schönen aber sehr allgemeinen Kürzel MFCM (Multi-Functional Composite Material), welches wohl noch besser als Demron zur Strahlenabschirmung dienen könnte. Etwas nachgegoogelt und ein Dr. Gosh von der New Mexico Tech hat 2011 ein Patent auf das Material zugesprochen bekommen.
Es handelt sich wohl um einen flüssigkeitsgefüllten PU-Schaum mit Kevlaraußenhaut. Zum Gewicht des Materials konnte ich bisher nichts weiter finden. Die Daten sind aber beeindruckend....so wirken 15cm MFCM wie 2cm Blei.
Es scheint allerdings nicht so leicht zu sein, wenn Flüssigkeit drin sein soll...:(
Ein ähnliches Material (ebenfalls als MFCM bezeichnet) ist in einer Veröffentlichung von 2009 beschrieben: http://www.tms.org/pubs/journals/JOM/0901/sen-0901.html (http://www.tms.org/pubs/journals/JOM/0901/sen-0901.html)
Darin geht es um einen polyethylenfaserverstärkte Epoxidharzmatrix mit Kohlenstoffschaum und einer Bornitridschutzschicht. Es wird darin übrigens am Rande erwähnt, dass Polyethylen eine höhere Wasserstoffdichte besitzt als Wasser selbst, was letztlich irgendwie erklärt, weshalb Polyethylen bisher in der Raumfahrt (z.B. ISS) zum Strahlenschutz auch schon eingesetzt wurde. Nicht erklären würde es allerdings, weshalb Bigelow dann den Einsatz von Wasserkacheln für seine Deep Space BA330-Module erwägt. Vielleicht einfacheres Handling? Immerhin kann Wasser auf getrenntem Weg in den Orbit gebracht und komfortabel umgeleitet werden, ohne die Startmasse eines BA330-DS zu erhöhen, was zwangsläufig der Fall wäre, würde man diese mit einer dicken PE-Schicht ausstatten.
In Summe wird resümiert, dass das 2009 beschriebene MFCM bei einigen Strahlungsarten besser als Polyethylen abschneidet, bei anderen etwas schlechter, aber Aluminium beträchtlich überlegen ist.....auch was thermischen und mechanischen Schutz angeht....vom Gewichtsvorteil (dreimal leichter als Aluminium) ganz zu schweigen. Weiterhin wird erwähnt, dass das Material bereits für einen 6-monatigen Tests an der ISS befestigt wurde. Wann? Ergebnisse?
Dabei musste ich an den Lunar Reconnaissance Orbiter denken. Dieser hat doch seitens der NASA mehrere Polymerproben zur Charakterisierung der Strahlenschutzeigenschaften mitbekommen....vielleicht ist da ja auch schon das Material aus New Mexico dabei.
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Nicht erklären würde es allerdings, weshalb Bigelow dann den Einsatz von Wasserkacheln für seine Deep Space BA330-Module erwägt. Vielleicht einfacheres Handling? Immerhin kann Wasser auf getrenntem Weg in den Orbit gebracht und komfortabel umgeleitet werden, ohne die Startmasse eines BA330-DS zu erhöhen
Zum einen dies, zum anderen braucht man sowieso Wassertanks für die Besatzung. ;)
Die Strahlenschutzentwicklung ist schon spannend. Wurde aber auch Zeit, daß sich in der Richtung endlich was bewegt.
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Die Strahlenschutzentwicklung ist schon spannend. Wurde aber auch Zeit, daß sich in der Richtung endlich was bewegt.
Allerdings. Ich wollte mit dem, was ich oben geschrieben habe, auch nicht ausdrücken, daß wir keinen Strahlenschutz brauchen. Nur daß die Strahlung kein Showstopper ist.
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Nur eine Annahme, weil die Forscher dafür keine Beweise gefunden haben.
Bist du dir da ganz sicher? Jeder gute Wildbiologe wird ein Auge darauf halten, wieviele Tiere geschwächt erscheinen und damit Jagdbeute Nummer 1 sind. Du wusstet doch hoffentlich, dass alle Beutegreifer in der Natur nach Möglichkeit die schwächeren Beutetiere angreifen, oder? Wenn also Pferde, Mäuse oder sonstige Tiere durch strahlungsinduzierte Tumore oder Infektionen geschwächt sind, werden Füchse, Wölfe, Greifvögel, Eulen usw. diese bevorzugt attackieren und mit hohem Erfolg aus der freien Wildbahn eliminieren.
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Ich frag mich jetzt ernsthaft, was an den Aussagen unklar sein soll. Feldstudien haben z.B. bei Mäusen keine Hinweise auf genetische Schädigungen gefunden, bei geschwächten Populationen wie Wanderschwalben aber sehr wohl.
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Du bist echt ein hoffnungsloser Fall! Gut, dass du keiner derjenigen bist, die bei Weltraummissionen für die Riskoabwägung zuständig sind.
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Antwort zu Beitrag aus https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4664.msg281576#new (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4664.msg281576#new)
Welche mittel- und unmittelbaren Folgen wären denn bei der 1 Sievert-Belastung zu erwarten?
(nehmen mal an, es würde die Raumfahrer ein Sonnensturm o.ä. erwischen)
habe da auch nach Recherche nichts weiteres gefunden, als dass dies nur ein großer Wert sei und gefährlich.
Genau hier fangen die Probleme leider an: Erfahrungen hat man hier nur aufgrund von Strahlungsunfällen auf der Erde bekommen. Hier findet sich eine detailiertere Auflistung der Folgen (auf Statistiken beruhend): http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlenkrankheit (http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlenkrankheit)
1 Sievert auf der Stelle abzubekommen, würde bedeuten:
Leichter „Strahlenkater“ mit Kopfschmerzen und erhöhtem Infektionsrisiko. Temporäre Sterilität beim Mann ist möglich.
1-2 Sievert:
10 % Todesfälle nach 30 Tagen (Letale Dosis (LD) 10/30).
Zu den typischen Symptomen zählen – beginnend innerhalb von 3 bis 6 Stunden nach der Bestrahlung, einige Stunden bis zu einem Tag andauernd – leichte bis mittlere Übelkeit (50 % wahrscheinlich bei 2 Sv) mit gelegentlichem Erbrechen. Dem folgt eine Erholungsphase, in der die Symptome abklingen. Leichte Symptome kehren nach 10-14 Tagen zurück. Diese Symptome dauern etwa vier Wochen an und bestehen aus Appetitlosigkeit (50 % wahrscheinlich bei 1,5 Sv), Unwohlsein und Ermüdung (50 % wahrscheinlich bei 2 Sv). Die Genesung von anderen Verletzungen ist beeinträchtigt, und es besteht ein erhöhtes Infektionsrisiko. Temporäre Unfruchtbarkeit beim Mann ist die Regel.
Bei höheren Dosen zeigt der Daumen dann immer schneller nach unten!
Aber.......das gilt nur, wenn man die Strahlung auf einmal aufnimmt. Die etwas unter ein Sievert würden über einen Zeitraum von 582 Tagen aufgenommen werden. Niemand kann aktuell abschätzen, was da genau passieren könnte.....schlicht weil Erfahrungsstudien fehlen. Selbst wenn man in Fukushima die am stärksten betroffenen Anwohner auf wissenschaftlicher Grundlage untersuchen würde, bräuchte man Langzeitstudien und eine sehr breite, ausgewogene Teilnehmeranzahl, um aussagekräftige Statistiken erstellen zu können. Was sagt es denn bitteschön aus, wenn eine achtzigjährige Testperson an Krebs erkrankt und was, wenn eine 40 jährige Testperson an Krebs erkrankt? Alter? genetische Vorbelastung?
Generell habe ich zu dem Thema einmal einen nettes Zitat gelesen: Ein Mensch kann 100 Tage lang problemlos einen Martini zu sich nehmen und ihm wird es gut gehen, aber 100 Martini in einer Nacht werden ihn töten
Daher denke ich sollte man nicht auf Studien warten, die besagen wieviele Martini man denn nun aushält und was genau bei welcher Menge Martini im Körper passiert, sondern vielmehr an effizienteren Abschirmungsmaßnahmen tüfteln, d.h. verhindern, das man an die Martini rankommt... ;D
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Martinis sind da aber nicht unbedingt vergleichbar:
Was ich mal gelesen habe:
Es gibt eine Grenze, unter der der Körper gar nicht mitbekommt, dass ihn die Strahlung schädigt. DNA Reperaturmechanismen werden da noch gar nicht angeschaltet (unter dem detection limit).
Eine gewisse (höhere) Dosis kann also weniger Schaden anrichten als eine sehr geringe über sehr lange Zeiträume.
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Wiederholt wurde darauf hingewiesen, dass die Strahlung im All Raumflüge zu einem gefährlichen Unternehmen macht. Strahlung im All ist dabei sowohl Teilchenstrahlung - Alphateilchen, Elektronen - als auch kurzwelliges Licht - UV, Gammastrahlung und Röntgenstrahlung.
Quellen für diese Strahlung sind
- die so genannte kosmische Strahlung von extrasolaren Himmelskörpern. Zum Beispiel Gammastrahlenausbrüche, über deren Ursache noch gerätselt wird.
......
Nun ich hab da eine Erklärung, wenn eine Zivilisation eine Methode entwickelt hat Raumschiffe auf sehr hohe Geschwindigkeiten, vielleicht bis nahe an die Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, wird da nicht nur riesige Mengen an Energie benötigt, sondern ein Antriebsmedium müsste auch Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeiten haben.
Die Geschwindigkeit und die ausgestoßene Antriebsmasse wären ein direkte proportional zur Amplitude und Frequenz der Strahlung.
Also vielleicht ist die kosmische Strahlung nur ein Zeichen dafür, das da draußen viele Leute mit sehr hohen Geschwindigkeiten unterwegs ist.
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Es gibt eine Grenze, unter der der Körper gar nicht mitbekommt, dass ihn die Strahlung schädigt. DNA Reperaturmechanismen werden da noch gar nicht angeschaltet (unter dem detection limit).
Es gibt hier wie gesagt die hochinteressante (zugegebenermaßen kontroverse) Annahme, dass eine Strahlungs-Hormesis existiert, d.h. dass bereits die natürliche Strahlungsumgebung unsere Zellreparaturmechanismen steuert, ja sogar notwendig ist und diese nicht erst durch eine Überdosis aktiviert werden.
Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_hormesis (http://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_hormesis)
Das ganze ist so kontrovers, dass sogar wiederholt international vorgeschlagen wurde, ein eigenes Ultra-Low-Level Radiation Laboratorium zu gründen, um dem Ganzen unter kontrollierbaren Bedingungen ein für allemal auf den Grund zu gehen.
Sollte es sich bewahrheiten, wäre also bereits die natürliche Strahlungsumgebung auf der Erde imstande, unsere Zellreparaturmechanismen zu triggern und es gäbe keine wie von dir beschriebene gefährlich minimale Dosis. Global werden wir zumindest im Durchschnitt von 2,4 Millisievert im Jahr aus natürlichen Quellen (radioktive Elemente, etc.) bestrahlt und in dieser Umgebung haben wir schließlich unsere normale Lebenserwartung. Eine noch geringere Dosis würden wir im Weltraum sicherlich kaum antreffen.
Bis Ergebnisse vorliegen, sollte man jedoch natürlich vom Gegenteil ausgehen.
Total heftig in diesem Zusammenhang:
In Ramsar (Iran) bekommen die ca. 3000 Einwohner eines bestimmten Gebietes aufgrund von 226Radon in heißen Schwefelquellen pro Jahr durchschnittlich 6 Millisievert ab, mit lokalen Ausreißern bis zu 130 Millisievert pro Jahr (je nach Informationsquelle sogar 200mS/Jahr).
Quelle: http://cricket.biol.sc.edu/papers/natural/Hendry%20et%20al%202009.pdf. (http://cricket.biol.sc.edu/papers/natural/Hendry%20et%20al%202009.pdf.)
Dort hat man eine statistisch erhöhte krebsbedingte Sterblichkeit nur bei Frauen von 1,1% feststellen können, deren Aussagekraft jedoch aufgrund der geringen Studienzeit von 4 Jahren recht umstritten ist....::).
Die Geschwindigkeit und die ausgestoßene Antriebsmasse wären ein direkte proportional zur Amplitude und Frequenz der Strahlung.
Aber um mit fast lichtschnellen, massereichen Teilchen genügend Schub zu erzeugen, dass Außerirdische auch zügig (!) Fahrt aufnehmen könnten, müsste der Strahl sicherlich derart gebündelt sein, dass wir es wohl sofort merken würden, wenn wir in die Schusslinie kämen.... 8)
Müsste man dann wohl auch als rücksichtlose Verpestung der (Weltraum-)Umwelt ansehen. Böse Außerirdische. ;D
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Was ich mal gelesen habe:
Es gibt eine Grenze, unter der der Körper gar nicht mitbekommt, dass ihn die Strahlung schädigt. DNA Reperaturmechanismen werden da noch gar nicht angeschaltet (unter dem detection limit).
Der von mir beschriebene Versuch mit Mäusen in Chernobyl scheint das zu bestätigen. Geringere Auswirkungen hoher Strahlung, nachdem sie dem relativ niedrigen Strahlungspegel in Chernobyl ausgesetzt waren. Also wurde das Reparatursystem zu erhöhter Aktivität angeregt.
Eine gewisse (höhere) Dosis kann also weniger Schaden anrichten als eine sehr geringe über sehr lange Zeiträume.
Das würde ich daraus nicht schließen. Für mich liegt die Vermutung näher, daß die Schäden schon höher sind, aber nicht linear, sondern wesentlich geringer ansteigen als die Strahlungsdosis.
Das in Experimenten zu quantifizieren, würde aber sehr umfangreiche und langwierige Tests erfordern.
Für mich ergibt sich aber schon jetzt ganz eindeutig, daß das lineare Modell ohne unteren Grenzwert (linear no threshold), das den Kalkulationen für Gesundheitsrisiken durch einen Marsflug zugrundeliegt, falsch sein muß.
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Lebensbedrohlich für die Raumfahrer ist vielmehr die galaktische kosmische Strahlung als die Schwerelosigkeit. Das ist zumindest der aktuellste Stand.
Die galaktische Strahlung ist ganz sicher nicht lebensbedrohlich im Sinne einer akuten Strahlungsgefahr. Möglich ist eine Erhöhung des langfristigen Krebsrisikos.
Strahlungsausbrüche von der Sonne sind potentiell lebensgefährlich. Die kann man aber schon abschirmen, indem man die Triebwerkssektion mit den Treibstofftanks Richtung Sonne ausrichtet. Versorgungsgüter und Abfälle in der Richtung orientieren hilft auch.
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@ Führerschein
Es ist nicht ganz so richtig, siehe auch die Daten der Mars Science Laboratory wo im inneren der Raumsonde haben die Forscher 1,8 Millisievert pro Tag allein durch die hochenergetische galaktische Teilchenstrahlung gemessen. Das ist noch interessant, nur 5% der gemessnen Belastung hatte ihren Ursprung in Teilchen von der Sonne. Wie schon gepostet, Sonne ist das kleinste Übel.
Quelle: Fachblatt „Science“.
Ein spezieler Schutzraum gegen galaktischer Strahlung mit 30g/cm2, Durchmesser von 4 Meter und einer Länge von 15 Meter hätte eine Masse von rund 100 Tonnen.
Auch wenn wir die Abmessungen verkleinern, müssen wir schon mit 50-70 Tonnen rechnen. Wenn ich Zeit finde, werde ich näher eingehen.
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Galaktische kosmische Strahlung
http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/neue-messungen-strahlung-macht-mars-reisen-gefaehrlich-a-902647.html (http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/neue-messungen-strahlung-macht-mars-reisen-gefaehrlich-a-902647.html)
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Mars-Mission: Hohe Gefahr für die Kosmonauten
http://www.wissenschaft-aktuell.de/artikel/Mars_Mission__Hohe_Strahlengefaehrdung_fuer_Astronauten1771015589147.html (http://www.wissenschaft-aktuell.de/artikel/Mars_Mission__Hohe_Strahlengefaehrdung_fuer_Astronauten1771015589147.html)
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Beiträge zu Wirkung von und Schutz vor Strahlung aus dem Mars-Thread habe ich hierher verschoben.
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Mal so nebenbei 'ne Anerkennung für Eure häufige Verschiebearbeit. Ohne die würde manches doch ausufern und unübersichtlich werden. (http://www.letterchip.de/kramkiste/thumbup.gif)
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Wie schon gepostet, Sonne ist das kleinste Übel.
Sorry, aber das ist sie eben leider nicht unbedingt.
Was Führerschein meinte, sind sogenannte SPEs (Solar Proton/Particle Events). Wenn da ein heftiger Event während des Flugs auftreten sollte (sagen wir mal vergleichbar oder sogar stärker als das Ding kurz vor Apollo 17), hätte die Besatzung ein erhebliches Problem.
Ansonsten ist die kosmische Strahlung wie du sagst hochenergetischer als der Sonnenwind.
In den von dir verlinkten Artikeln wird aber absolut nichts erwähnt, was die Behauptung untermauert, dass die Strahlung ein unüberwindliches Problem ist.
Raumflug von einem Jahr (6 Monate hin und zurück) laut Artikel: 660 Millisievert.
NASA-Angabe für 6 Monate hin und zurück, bisher: 600 Millisievert
6 Monate ISS laut Artikel: 75 Millisievert.....mhmm, das erscheint mir sogar etwas wenig, da:
NASA-Angabe bisher für 6 Monate Misson auf ISS-Orbit von 353km: 80-160 Millisievert (je nach Sonnenaktivität). Zum Vergleich: Strahlenbelastung auf Fluglinienhöhe: bis zu 24 Millisievert pro Jahr.
Die von dir geposteten 1,8 Millisievert pro Tag wurden von Curiosity im Zeitraum vom 6. Dezember 2011 bis zum 14. Juli 2012 während des Hinfluges zum Mars gemessen. Insgesamt dauerte die Reise 254 Tage.....also konservativ betrachtet hat die Sonde ca. 500 Millisievert auf dem Flug abbekommen....ohne (!) große Sicherheitsvorkehrungen beim Strahlenschutz.
Weiterhin gibt die NASA an, dass für einen Astronauten auf dem Mars pro Tag eine Belastung von etwas unter einem Millisievert auftreten, da dort im Vergleich zum All teilweise von der dünnen Atmosphäre und Habitat geschützt.
Ich frage mich immer noch: Wo ist das Problem??
Die allgemeinen Gefahren bei:
- Start von der Erde
- Raumflug zum Mars
- Landung auf dem Mars
- Aufenthalt
- Start für Rückflug vom Mars
- Raumflug
- Landung auf der Erde
- und diverse Koppelmanöver
während einer Mars-Mission dürften erhöhte Strahlendosen bei weitem in den Schatten stellen. Trotzdem wird man natürlich versuchen, die Strahlenbelastung durch bauliche Maßnahmen so gut wie möglich zu drücken, aber ich verstehe eben trotzdem die Diskussion um "tödliche" Strahlung nicht.
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Ich habe auch ein Stück weiter oben in diesem Thread argumentiert, daß es starke Hinweise darauf gibt, daß die Gefährlichkeit dieses Strahlungsniveaus von den derzeit gültigen Modellen weit überschätzt wird. Da wird von kurzen hohen Belastungen und ihrer Gefährlichkeit linear runtergerechnet auf eine langfristige niedrige Belastung. Damit werden die Selbstheilungsmechanismen des Körpers aber viel besser fertig, wie Forschungsergebnisse aus Chernobyl ziemlich eindeutig belegen.
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Wie schon gepostet, Sonne ist das kleinste Übel.
Sorry, aber das ist sie eben leider nicht unbedingt.
Fakt, nur fünf Prozent der gesamten Strahlungsbelastung beim einen Flug zum Mars kommt von der Sonne, die ist auch leicht abschirmbar. Der Rest, also 95%, ist die extrem energiereiche galaktische Strahlung, eine Abschirmung ist kaum möglich da die schweren Ionen auch 30 cm Stahlwände durchschlagen. Bei der Kollision mit Atomen im Material entstehen auch sekundäre Teilchen, die ebenfalls gesundheitsschädlich sind. Daten sprechen von etwa 105 schweren Ionen die pro Jahr auf 1/cm2 niedergehen.
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Der Vergleich mit Tschernobyl ist nicht zutreffend. Fakt:
- Nach Jablokov und seine Co-Autoren: die ausgestossene Menge war nicht 50 Millionen Curie, sondern bis 10 Milliarden Curie.
- Soldaten die direkten Kontakt hatten, waren nach wenigen Tagen schon Todkrank.
- Von den 830 000 eingesetzten Liquidatoren die zwangsverpflichtet wurden, sind etwa 100 000 bis zum Jahr 2005 an den Folgen der radioaktiven Strahlung gestorben.
- Bis heute sprechen Schätzungen von 1 Million Toten an Folgen der Strahlung.
- Besonders schlimm und erschrekend sind die missbildungen bei Geburten nach Tschernobyl.
Bei einen Gamma-Ausbruch in der nähe unseres Sonnensystems, die ausgestrahlte Energie kann manchmal sogar die Quasare um den Faktor 10 000 übertreffen, wird das Marsraumschiff förmlich gegrillt und das Leben auf der Erde wird ausgelöscht.
Für Marsflüge sind mehrere Schutzsysteme erforderlich, darunter spezielle Anzüge gegen die kosmische Strahlung, Pharmaka, Schutzraum, und die Raumfahrer sollen nicht zu jung sein, so zumindest die russischen Experten.
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Ich schreibe es noch einmal: Ich stelle nicht in Abrede, dass die kosmische Strahlung einen erheblichen Anteil an der durchschnittlichen (!) Strahlengesamtbelastung ausmacht. Es ist auch egal ob dies 95% sind.
Zu sagen "die Sonne ist das kleinste Übel" stimmt aber pauschal nicht, da im Falle von SPEs dies nicht mehr zutrifft. Hätte Apollo 17 im Jahr 1972 den SPE erwischt, hätten die Astronauten bei der Rückkehr sofortiger medizinischer Hilfe bedurft und sie hätten mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit Symptome der Strahlenkrankheit gezeigt.......nur aufgrund der Sonne. Zum Glück kam es bekanntlich anders.
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Der Vergleich mit Tschernobyl ist nicht zutreffend. Fakt:
- Nach Jablokov und seine Co-Autoren: die ausgestossene Menge war nicht 50 Millionen Curie, sondern bis 10 Milliarden Curie.
- Soldaten die direkten Kontakt hatten, waren nach wenigen Tagen schon Todkrank.
- Von den 830 000 eingesetzten Liquidatoren die zwangsverpflichtet wurden, sind etwa 100 000 bis zum Jahr 2005 an den Folgen der radioaktiven Strahlung gestorben.
- Bis heute sprechen Schätzungen von 1 Million Toten an Folgen der Strahlung.
- Besonders schlimm und erschrekend sind die missbildungen bei Geburten nach Tschernobyl.
Das mag alles richtig sein. Darum geht es aber nicht. Das sind Schäden aus der extrem hohen Strahlung unmittelbar nach dem Unglück. Die Forschungen, die ich angesprochen habe, sind was anderes. Da wurden Pflanzen und Tiere in der Umgebung von Chernobyl beobachtet. Es gibt völlig gesunde Populationen verschiedener Tierarten unter Bedingungen, wo man schwere Schäden finden müßte, wenn die Modelle für niedrige Strahlungswerte richtig wären.
Bei einen Gamma-Ausbruch in der nähe unseres Sonnensystems, die ausgestrahlte Energie kann manchmal sogar die Quasare um den Faktor 10 000 übertreffen, wird das Marsraumschiff förmlich gegrillt und das Leben auf der Erde wird ausgelöscht.
Richtig, dann ist es aber auch völlig egal, ob die Leute auf der Erde oder im Mars-Transit gegrillt werden.
Für Marsflüge sind mehrere Schutzsysteme erforderlich, darunter spezielle Anzüge gegen die kosmische Strahlung, Pharmaka, Schutzraum, und die Raumfahrer sollen nicht zu jung sein, so zumindest die russischen Experten.
Gegen die kosmische Strahlung gibt es keinen Schutz, es sei denn, daß man einen Asteroiden als Cycler einrichtet und sich unter vielen Metern Material versteckt. Gegen Ausbrüche der Sonne kann man sich schützen, ohne extremen Aufwand.
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@ Doc Hoschi
Ja, nur die Strahlung die von der Sonne ausgeht ist leichter in einen Marsraumschiff abschirmbar und die gefährliche galaktische Strahlung kaum. Auch Mondbasen erfordern technische und bauliche Massnahmen.
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Gegen die kosmische Strahlung gibt es keinen Schutz.
Das ist mir zu pauschal, wir können auch bestimmte Strahlen gänzlich abschirmen. Es geht aber um die Reduzierung damit Mondbasen und Marsflüge Realität werden. Wenn die Massnahmen nicht greifen wird es keine Marsflüge auch geben.
Fakt, es wird Marsflüge geben als auch die erforderlichen Massnahmen um die Strahlung zu reduzieren, dazu laufen Arbeiten bei der NASA als auch bei Roskosmos.
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Jetzt, wo man auf dem Mond "fast fertige" Höhleneingänge gefunden hat, würde ich es für bescheuert halten, für den Aufenthaltsteil eines Habitats noch irgendwas auf der Oberfläche zu bauen. Selbst wenn man da unten noch erweitern muß - ein paar Meter Mond sind da doch ringsum schon mal vorhanden. Das sollte doch allerhand wegnehmen. Ein zusätzlicher Schutz gegen Sekundärstrahlung sollte evtl. nicht so aufwendig sein.
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Ich bin zwar kein Experte, aber ich denke für eine Marsbesiedelung würde ein 10m Wassermantel oberhalb einer Druckkuppel sicher auch von der kosmischen Strahlung einiges abhalten,
für den eigentlichen Flug bleibt da neben einem denkbaren Schutz vor der Sonne, nur eine möglichst kurze Flugzeit.
Ist schon echt besc... auf der NX-01 hatten wir damit kein Problem ;)
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Das ist nicht ganz korrekt.
- Wasser als auch Polymere, Polyethylen schützen vor den schädlichen Auswirkungen von Neutronenteilchen.
- Für Gamma-Strahlung brauchen wir aber Blei, Eisen, Stahl, Wolfram und andere Metalle.
- Für Beta Strahlung ist Glas, Aluminiumblech, Plexiglas als auch Gasmasken erforderlich.
Wie schon gepostet, für Marsflüge wird eine Kombination aus Wasser, Metall, Pharmaka und Anzüge erforderlich sein, das gilt auch für Basen.
http://www.dozimetrov.net/kak_zashitit_sebya_ot_radiacii.php (http://www.dozimetrov.net/kak_zashitit_sebya_ot_radiacii.php)
In Zukunft werden neue Hochleistungskunststoffe mit den Eigenschaften von Verbundpanzerung und mit einem hohen Maß an Strahlenschutz entwickelt. Die Arbeiten gehen an der Polytechnischen Universität Tomsk, im Auftrag von RKK Energija.
Nach Informationen der Tomsker Forscher, hat das Kompositmaterial mit Kombination von Stoffen weltweit einzigartige Eigenschaften und kann auch auch für Flugzeuge, Automobilindustrie, Militär-Industrie und anderen Bereichen eingesetzt werden. Die ersten Proben seien für Ende 2015 zu erwarten.
http://nanonews-2011.livejournal.com/1955660.html (http://nanonews-2011.livejournal.com/1955660.html)
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Für den Mars kommt sicher auch Felsgestein in Frage, man muss ja auch nicht unbedingt direktes Sonnenlicht, also eine offene Lücke zum All haben, sondern kann den Blick nach außen auch indirekt über Spiegel umlenken. Da die harte Strahlung sicher kaum von Spiegeln umgelenkt wird, kann man eine Behausung tief und gut geschützt im Boden haben.
Macht man das über zwei bewegliche Spiegel, kann man den Lichteinfall noch optimieren.
Da sich Marsmenschen (Menschen die dauerhaft auf dem Mars leben), eh kaum von Menschen hier auf der Erde unterscheiden werden, werden die meisten sich eh vor allem innen aufhalten.
Sicher würde es auch helfen z.B. den direkten Blick auf den Marsboden zuzulassen und nicht oder kaum auf den Himmel.
In dem Fall wird man wohl die Strahlungsaufnahme mindestens um den Faktor 10 senken zu können.
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Selbst für die Piloten in den Polarregionen gibt es strenge Vorschriften bezüglich der Häufigkeit der Flüge. Auf einer Flughöhe von 1 km erhöht sich die Strahlung schon um das 200-fache.
Hast du hierzu eine Quelle? Meintest du nicht 10km? Selbst dann kommt mir der Wert zu groß vor. Warum erkläre ich gerne:
Wissenschaftlich vertrauenswürdig ist wohl folgende Veröffentlichung (http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10967-012-1775-1):
The mean annual effective dose for air crew from polar route and non-polar route was (5.79 ± 0.92) mSv/year and (2.14 ± 0.64) mSv/year, respectively.
Was bedeutet das nun? Dass die Strahlenbelastung laut seriöser Quelle in der Polarregion etwas mehr als doppelt so stark ist als anderswo. Das jährliche Pilotenlimit sollte übrigens 20mSv nicht überschreiten (Quelle (http://www.ifalpa.org/store/14POS12%20-%20Radiation%20protection%20of%20flight%20crews.pdf)).
(https://images.raumfahrer.net/up050869.jpg)
Quelle (http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlenexposition#Quantifizierung_der_Strahlenexposition)
Das heißt der Unterschied in der durchschnittlichen jährlichen Strahlenbelastung (bei Daueraufenthalt) in 10km Höhe und Meeresniveau (0m) ist: ca. Faktor 20-50 (je nach dem Anteil terrestrischer Strahlung)
Da in der Polarregion nicht nur die Belastung in 10km Höhe höher ist, sondern auch die am Boden, dürfte sich an dem Faktor also kaum etwas ändern. Einen Faktor von 200 zwischen 0m und 1000m halte ich aber für ausgeschlossen.
Andere Quelle (http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlenexposition#cite_note-Grupen-1) besagt übrigens:
Bei einem Flug von Frankfurt nach Tokio wird man dadurch einer Strahlenbelastung in der Größenordnung von 60 µSv (beim Flug in niedrigen Breiten, etwa über Indien) bis über 100 µSv (beim Flug über den Pol, wo das Erdmagnetfeld weniger schützend ist) ausgesetzt.
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Hier scheint der Unterschied zwischen Polarregion und anderswo noch geringer zu sein.
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@ Doc Hoschi
Das war ein Fachartikel in einer Zeitschrift vom Doktor der techischen Wissenschaften A. Komissarow, die Angaben für Flugzeuge sind für mich nicht signifikant, primär ging es um die Belastung in einer Orbitalstation.
Während der Tschernobyl Katastrophe war ich im Flugzeug von Moskau in Richtung Kiew, auch heute bei Reisen möchte ich davon nichts wissen. Ganz andere Situation natürlich für die Piloten.
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Also dass eine Promotion nicht vor falschen Angaben/Aussagen schützt, sehe ich nicht nur im Kollegenkreis, sondern sogar mit gewisser Regelmäßigkeit in einschlägigen Journalen.
Wichtiger ist doch vielmehr woher besagter Autor seine Angaben hat. Eigene Messung oder Referenzierung auf andere Quelle? Wenn eine solche Angabe oder ein Wert in einer (guten) Publikation auftritt, dann muss er auch belegt sein.
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Gegen die kosmische Strahlung gibt es keinen Schutz, es sei denn, daß man einen Asteroiden als Cycler einrichtet und sich unter vielen Metern Material versteckt. Gegen Ausbrüche der Sonne kann man sich schützen, ohne extremen Aufwand.
Die Gammastrahlung wird wohl auch zukünftig ein Problem sein. Teilchenstrahlung lässt sich doch theoretisch mit einem Magnetfeld abschirmen - was bei der Gamma aber so nicht funktioniert.
Mal sehen was die Materialwissenschaft in Zukunft alles für Lösungen anbieten kann. Wer weis - in ferner Zukunft kann man vielleicht leichte Materialien mit Eigenschaften wie zB Blei herstellen.
Bis zum Mars würde es wohl auch ohne gehen - aber sollten wir nach dem inneren Sonnensystem mit dem Gedanken spielen das äussere zu erkunden, dann wird imho eine neue Technik benötigt.
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Naja, abgelenkte/gebremste (gefladene) Teilchenstrahlung gibt dabei ihre Energie als Bremsstahlung ab, u.a. Röntgenstrahlung. Die Energie bleibt ja erhalten, bzw.mmuss irgendwo einwirken ...
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Hmmm... Strahlenschutz...
Auf dem Mars bzw. Mond müsste man sich also in Höhlen bzw. unter die Oberfläche verkriechen - spätestens, wenn man die Modulphase hinter sich lassen und längerfristig dort bleiben möchte.
Soweit, so gut und klar.
Die Apollo-Flüge zum Mond hatten damals so gut wie keinen Strahlenschutz - und die Piloten leben teilweise bis heute noch. Offenbar war damals viel Glück im Spiel und heute würde man den Piloten dieses Risiko offenbar nicht mehr zumuten wollen.
Aber so wie SpaceX sein MCT für den Mars zusammenschustert, geht es wohl tatsächlich auch ohne.
Wenn man - davon mal abgesehen - ein RICHTIGES "Raumschiff" für einen Linienverkehr zum Mars bauen möchte, kommt man um einen zuverlässigen Strahlenschutz wohl nicht drumherum.
Und um Schwerkraft bzw. Fliehkraft.
Wenn man beides miteinander verbindet, kommt man - z.B. - auf ein "Fass".
Mich würde interessieren, wenn man die gesamte Aussenfläche von so einem Fass mit Blei verkleiden würde (damit niemand irgendwo hinrennen muss, wenn ein Sonnensturm droht), wie dick bzw. stark diese Verkleidung sein müsste.
Als Nicht-Physiker und Nicht-Biologe hätte ich gesagt, dass mit 5 cm Blei rundum, man sich keine Sorgen um irgendwelche Strahlen mehr machen müsste.
Natürlich hätte man genug andere Sorgen...
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Als Nicht-Physiker und Nicht-Biologe hätte ich gesagt, dass mit 5 cm Blei rundum, man sich keine Sorgen um irgendwelche Strahlen mehr machen müsste.
Stimmt, dann startet das Ding nämlich nicht mehr und Strahlung ist überhaupt kein Thema.
Wenn eine massive Abschirmung nötig ist, was ich stark bezweifle, dann wird es ein Cycler sein müssen.
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Hallo,
Als Nicht-Physiker und Nicht-Biologe hätte ich gesagt, dass mit 5 cm Blei rundum, man sich keine Sorgen um irgendwelche Strahlen mehr machen müsste.
Nehmen wir mal an, Du willst damit einen Zylinder von 3 Metern Durchmesser und 10 Metern Laenge verkleiden, dann benoetigst Du für Deinen Bleimantel 61 Tonnen Blei (11.3 Gramm/cm^3). Vielleicht doch ein bisschen unhandlich... Ausserdem würde das Blei von der kosmischen Strahlung aktiviert werden, Du würdest da also in einer radioaktiven Quelle reisen (na, damit koennte man vielleicht leben).
Gruss,
Volker
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Soll das also heissen, dass Blei als Strahlenschutz im All kontraproduktiv wäre und damit entfällt?
Und das statt 5(?)cm Blei, doch 10 m Wasser oder 1 m Regolith viel besser wären? Wäre natürlich auch möglich bzw. nötig, aber... allein vom Zusammenbau im All her, wäre die relativ dünne Blei Abschirmung eben deutlich praktikabler gewesen.
PS: Wenn ich von einem Multiple-Way-Raumschiff mit interner Fliehkraft schreibe, dann meine ich natürlich nicht 3 x 10 m, sondern eher 50 x 150 m. Aber es gehr hier ja nicht um die Machbarkeit oder die Kosten, sondern nur um den Strahlenschutz.
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Hallo,
Ihr wollt doch eher gegen kosmische Strahlung schützen, als gegen Gammastrahlung, richtig? Gegen high-energy cosmic rays hat man da wohl kaum eine Chance, aber die sind eher selten und daher kann man sich wohl auf die Teilchenstrahlung der Sonne konzentrieren. Wasser, Plastik, das sollte da funktionieren (http://www.space.com/21561-space-exploration-radiation-protection-plastic.html), da gibt's auch schon Studien von der NASA (http://www.nasa.gov/about/research/radiation_shielding.html). Wasser bietet sich an, das benoetigt man ja sowieso, ob das nun Frisch- oder Brauchwasser ist, auch dazu gibt es Studien (http://www.spacearchitect.org/pubs/AIAA-2010-6073.pdf)
Aber es gehr hier ja nicht um die Machbarkeit oder die Kosten, sondern nur um den Strahlenschutz.
Ein Strahlenschutz, der nicht machbar ist, ist kein Strahlenschutz. Wozu soll denn ein theoretischer Strahlenschutz gut sein?
Gruss,
Volker
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Wie ich weiter oben im Thread mal geschrieben habe, hat Polyethylen offensichtlich sogar eine größere H-Dichte als Wasser, weswegen der Kunststoff bisher (auch auf der ISS) so gerne als Strahlenschutzbarriere eingesetzt wird.
Nachteilig ist eben:
a) es ist "totes" Material, da ich z.B. Wasser auch aufbrauchen kann, d.h. auf dem Zielplaneten für andere Dinge verwenden kann. Siehe auch Post von Volker.
b) kann man Wasser schön als Extrastart zu einem Raummodul schicken und dann einfach in seinen Bestimmungsort einleiten, d.h. die Gewichtsaspekte für ein Raummodul bei seinem Start sind entspannt. Denke auf dieses Pferd will z.B. Bigelow mit seinen Wasserkacheln bei seinem projizierten Deep Space Modul setzen.
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Ich finds immer lustig, wie von vielen Seiten immer wieder kommt "Wasser ist ein guter Strahlenschutz und man braucht es ja sowieso".
Ansprache des Kapitäns : "Also Leute, es ist vielleicht ein bissel untergegangen (hahaha kleiner Scherz von mir) bei der Einweisung, aber das mitgeführte Wasser ist nur zum Strahlenschutz. Verbraucht wird davon nix! Wir werden also pulverförmige Nahrung zu uns nehmen. Wie bitte? Waschen? Also Gerüche werden nur bei schneller Änderung wahrgenommen. Bei langsamer nicht !!)
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Das Wasser verschwindet doch nicht ... Wo immer es "verbraucht" wird, kommt es als Abwasser wieder raus, quasi komplette Massenerhaltung des Wassers. In einem geschlossenen Lebenserhaltungssystem wird dann entweder das Abwasser gelagert, oder wieder aufbereitet ... aber Wasser (im System) bleibt Wasser bleibt Wasser.
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Wasser hat narürlich sehr gut Eigenschaften zum Strahlenschutz, ein Teil bleibt doch im Kreislauf erhalten. Ein Marsflug erfordert aber einen ganzen Komplex von Massnahmen, weil die unterschiedlichen Strahlen auch unterschiedliche Materialien verlangen, darunter:
- Wasser (auch Polymere) als Schutz gegen schädliche Auswirkungen von Neutronenteilchen, erfordert die entsprechende Anbringung von Tanks im oder um Wohnmodul (Link vom Rosatom).
- Für Gamma-Strahlung brauchen wir aber Blei, Eisen, Stahl, Wolfram oder andere Materialien an denen auch geforscht wird.
- Neue hochwirksame Pharmaka.
Eine spezieller hochgeschütze Raum gegen galaktische Strahlung ist mit erheblicher Startmasse verbunden, senkt somit die Nutzlast der Marsreise. Primär gedacht für einen unerwarteten Strahlungsausbruch.
http://www.atomic-energy.ru/news/2014/12/02/53429 (http://www.atomic-energy.ru/news/2014/12/02/53429)
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Hallo,
- Wasser (auch Polymere) als Schutz gegen schädliche Auswirkungen von Neutronenteilchen, erfordert die entsprechende Anbringung von Tanks im oder um Wohnmodul (Link vom Rosatom).
Kosmische Strahlung besteht vor allem aus geladenen Teilchen, also vor allem Protonen. Neutronen sind eher selten anzutreffen.
Direkte Gammastrahlung ist nicht das Problem, eher Gammastrahlung die aus der Wechselwirkung der geladenen Teilchen (mit Magnetfeldern oder eben mit der Abschirmung) entsteht.
Eine spezieller hochgeschütze Raum gegen galaktische Strahlung
Galaktische Strahlung? Hochenergetische kosmische Strahlung, oder was meinst Du? Davon gibt es nicht sooo viel, und die ist auch eher konstant. Die Sonne produziert signifikante Strahlungsausbrüche, eine Supernova oder ein Gamma-Ray Burst dürften unerheblich sein, denn beide finden ja in sehr grossen Entfernungen statt.
Gruss,
Volker
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@ Volker
Habe schon gepostet, Quelle ist das Fachblatt "Science“ und die Daten von Mars Science Laborator.
Fakt, nur fünf Prozent der gesamten Strahlungsbelastung beim einen Flug zum Mars kommt von der Sonne, die ist auch leicht abschirmbar. Der Rest, also 95%, ist die extrem energiereiche galaktische Strahlung, eine Abschirmung ist kaum möglich da die schweren Ionen auch 30 cm Stahlwände durchschlagen. Bei der Kollision mit Atomen im Material entstehen auch sekundäre Teilchen, die ebenfalls gesundheitsschädlich sind.
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In diesem Zusammenhang wird übrigens im Buch Bigelow Aerospace vom Autor Eric Seedhouse tatsächlich behauptet, dass es der große Vorteil von Inflatablemodulen wäre, dass sie im Gegensatz zu metallischen Außenwänden weniger Sekundärstrahlung abgeben.
When exposed to cosmic rays or solar flares, metallic habitats may suffer from damaging secondary radiation wherein the metal creates a scattering effect. In contrast, due to nonmetallic material being used as the primary envelope, inflatables can significantly reduce this dangerous phenomenon.
Das ist doch Humbug, oder? Sekundärstrahlung taucht doch nicht nur primär in Metallen auf.
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Hallo,
Habe schon gepostet, Quelle ist das Fachblatt "Science“ und die Daten von Mars Science Laborator.
Na, in dem Science Artikel von Zeitlin et al. (http://www.sciencemag.org/content/340/6136/1080.full) (Deine Quelle ist wohl eher der Spiegel Online Artikel, oder?) steht aber eben auch, dass die kosmische Strahlung konstant ist und sich die Dosis bei einem Mars-Return Flug auf etwa 600 mSv belaeuft. Die Strahlungsdosis die man von der Sonne erhaelt haengt aber sehr stark von der Sonnenaktivitaet ab. Die war waehrend der Messung vom Mars Science Laboratory aber eher normal, und selbst hier gab es schon einige Strahlungsausbrüche (siehe Abb. 1 in dem Artikel).
Richtig ist, dass die hochenergetische kosmische Strahlung sehr schwer abzuschirmen ist, richtig ist aber auch, dass die Teilchenstrahlung der Sonne eben nicht vorhersagbar ist und daher schnell zu einer Katastrophe führen kann. Die 600 mSv von der hochenergetischen kosmischen Strahlung hingegen sind ziemlich konstant -- und eventuell vertretbar wenn man bedenkt dass das Strahlenlimit bei 600 - 1200 mSv liegt (Cucinotta, Chappell, Updates to astronaut radiation limits: Radiation risks for never-smokers. Radiat. Res. 176, 102 (2011) (http://www.bioone.org/doi/abs/10.1667/RR2540.1)).
Gruss,
Volker
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(Beitrag wurde hierher verschoben von https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=14152.new;topicseen#new (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=14152.new;topicseen#new) - da hier der Zusammenhang fehlt, habe ich die Fragen ergänzt.)
Frage zur Machbarkeit eines Strahlenschutzes durch die Nutzung von Mond/Mars oder Kometen-Material
für ein Habitat oder eine länger bewohnbare Station in einer Umlaufbahn oder in einem Lagrange Punkt.
Könnte man sich das Material von der Oberfläche des Mondes, des Mars oder eines Asteroiden holen ?
Mich würde interessieren, ob Überlegungen/Konzepte zu diesen Punkten bestehen.
In einem Spiegel Artikel stand. Man bräuchte etwa 4m Mars Gestein um einen vergleichbaren Strahlenschutz wie durch die Erdatmosphäre zu erhalten.
Wenn man schaut, wieviel Dreck hier auf der Erde bei Bauvorhaben rumchauffiert wird.. ist die Frage vielleicht gar nicht so abwegig, unter der Voraussetzung man entwickelt effiziente, wiederverwendbare Antriebe. Wie sähe das für den Mars (Frage-1) aus, wie für den Mond (Frage-2) ?
Und Asteroiden verschieben und nutzen zu können, wäre ja aus anderen Gründen ebenfalls interessant.
Könnte man Asteroiden Material zum gewünschten Ort bringen und zu meterdickem Strahlenschutz verarbeiten (Frage-3) ?
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Den Beitrag habe ich hierher Verschoben:.....
Beim Mond bieten sich da tiefe Krater am Südpol an, da scheint nie die Sonne hin, also sollte der gefährliche Partikelwind da kaum noch eine Rolle spielen und damit geht die Strahlenbelastung natürlich auch in den Keller. Andere stellare Quellen quellen sind vielleicht dadurch abschirmbar indem man genau überlegt an welcher Kraterseite bestimmte Himmelsregionen mit hoher Strahlenbelastung nicht von der Station aus sichtbar sind.
Das selbe findet man auf dem Mars, z.B. in der Caldera von einem der hohen Vulkane, nur widerspricht die wohl den Basisbedürfnissen für einen geeigneten Habitatort z.B. nach leicht zugänglichen Wasservorkommen.
Eigentlich ist ein Strahlenschutz auf dem Mars an günstigem Ort eh recht leicht zu erreichen indem man die Kuppel aus zwei Schichten baut und den Zwischenraum mit Wasser füllt.
Sowas darf auch leicht mehr als einen Meter dick werden. Das einzige Problem ist das die Außenhülle sehr UV Beständig sein muss.
Alternativ könnte ich mir außen auch eine Glas- oder eine kristalline (Koch)salz Schicht vorstellen. Diese Schicht müsste nicht druckdicht sein, nur die Zwischenschicht soweit schützen, dass sie dauerhaft dicht bleibt.
Leider bräuchte man ca. 10m Wassermantel, damit der Oberteil der Kuppel nahezu ohne Zugbelastungen bei 380mbar auskommen könnte.
Die Zahlen die ich gefunden habe, würde ca. 22% vom Licht durchkommen, also bei der Entfernung vom Mars zur Sonne ca. 10%.
Vermutlich reicht das nicht damit Pflanzen sehr gut wachsen können, aber es wäre für unsere Augen doch sehr hell.
Das tolle an so einer Lösung ist, dass sehr große von direktem Sonnenlicht und unter Druck stehende Räume realisierbar sind.
Da dort ein extrem hoher Schutz vor Strahlung besteht, könnte man sich beliebig lange darin aufhalten.
Sowas geht auf dem Mond vermutlich nicht zu realisieren, was aber nicht bedeutet das es dort keine sinnvollen Missionen gibt.