Im Jahr 2022 wird die NASA-Mission Artemis I zum ersten Mal seit fast 50 Jahren ein Raumschiff zum Mond schicken, das eine menschliche Besatzung befördern kann. Die Zwillingspuppen Helga und Zohar werden für diesen Testflug an Bord der Orion-Kapsel sein. Das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelte MARE-Experiment untersucht an zwei identischen Modellen des weiblichen Körpers die Strahlenbelastung während des Fluges, der bis zu sechs Wochen dauern kann. Der Start ist für den Sommer 2022 geplant.
Die Mission ist angesichts des Plans der NASA, im Rahmen des Artemis-Programms die erste Frau zum Mond zu schicken, von entscheidender Bedeutung. Forscher des DLR-Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln haben den Dummy für das Experiment entworfen und ihn bereits zum Aufbau an das Kennedy Space Center (KSC) der NASA geschickt. Auch eine neue Strahlenschutzweste ist Teil des Experiments und wird getestet. Die Montage und Installation der Messpuppen ist etwa vier Wochen vor dem Start geplant.
Die Strahlung, der der menschliche Körper ausgesetzt ist, ist viel höher als das schützende Magnetfeld der Erde. Der Körper einer Frau reagiert empfindlicher auf diese Strahlung als der eines Mannes, insbesondere in Organen wie der Brust. Generell ist Strahlung eines der größten Probleme, die bei langen Weltraumflügen ins All, zum Beispiel zum Mars, entstehen. „Mit MARE, dem größten Strahlungsexperiment, das jemals außerhalb des erdnahen Orbits durchgeführt wurde, wollen wir herausfinden, wie sich die Strahlenbelastung auf Astronautinnen während der Reise zum Mond genau auswirkt und welche Schutzmaßnahmen dagegen helfen können“, sagt Thomas Berger , Leiter der Arbeitsgruppe Biophysik in der Abteilung Strahlenbiologie am DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin.
„Wir haben in den vergangenen Monaten an den DLR-Standorten Köln und Bremen die Mannequins Helga und Zohar eingehend untersucht, einschließlich Tests, um die Auswirkungen von Vibrationen zu ermitteln, denen sie während des Starts der Artemis-I-Mission ausgesetzt sein werden. Das Ziel ist um sicherzustellen, dass im Kennedy Space Center alles glatt läuft.“
Zwillingsfiguren sind weiblichen Körpern nachempfunden. Frauen haben generell ein höheres Krebsrisiko, daher gelten für weibliche Astronauten immer andere Strahlungsgrenzwerte als für ihre männlichen Kollegen. Bisher wurden jedoch keine Messungen mit geschlechtsspezifischen Mannequins im Weltraum durchgeführt. Genauer gesagt bestehen beide Schaufensterpuppen aus Materialien, die menschliche Knochen, Weichteile und Organe einer erwachsenen Frau imitieren.
In den 10 Sektionen der Mannequins sind mehr als 34 passive Sensoren und 38 aktive Strahlungsdetektoren integriert“, erklärt MARE-Projektleiter Thomas Berger. Beide Phantome sind 95 cm groß und wiegen 36 kg. Eine von ihnen, Helga, wird ungeschützt zum Mond fliegen, während die andere, Zohar, eine neu entwickelte Strahlenschutzweste namens AstroRad tragen wird. Durch den Vergleich der beiden Ergebnisse wird sich zeigen lassen, wie die von den israelischen Partnern des DLR entwickelte Weste einen Astronauten vor den schädlichen Auswirkungen der Strahlung schützen kann.
Helga und Zohar sind anthropomorphe Schaufensterpuppen – dem menschlichen Torso nachempfundene Messkörper. Das DLR verfügt auf diesem Gebiet über umfangreiche Erfahrung: Von 2004 bis 2011 wurde eine vom DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln entwickelte Puppe namens Matroshka auf der ISS eingesetzt. An der Außenseite der ISS angebracht, sammelte es Strahlungswerte, die repräsentativ für einen Astronauten bei einem Weltraumspaziergang waren. Derselbe Dummy wurde in verschiedenen Teilen der Raumstation platziert, um die Strahlenbelastung zu messen.
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