Um Menschen zum Mars zu schicken, müssen Wissenschaftler und Ingenieure eine Reihe von technologischen Hindernissen und Sicherheitsproblemen überwinden. Eines davon ist ein ernsthaftes Risiko, das mit der Strahlung von Partikeln von der Sonne, fernen Sternen und Galaxien verbunden ist.
Die Beantwortung zweier Schlüsselfragen wird helfen, diese Hürde zu überwinden: Werden Partikelemissionen während der Reise zum Roten Planeten zu einer zu ernsthaften Bedrohung für das menschliche Leben? Und kann die Flugzeit zum Mars dazu beitragen, die Astronauten und das Raumschiff vor Strahlung zu schützen?
In einem neuen Papier beantwortet eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern, darunter Forscher der University of California, diese beiden Fragen mit Ja und Nein. Das heißt, Menschen können sicher zum Mars und zurück reisen, sofern das Raumschiff ausreichend geschützt ist und die Flugdauer 4 Jahre nicht überschreitet. Und der Zeitpunkt eines menschlichen Fluges zum Mars wird wirklich eine Rolle spielen: Wissenschaftler haben festgestellt, dass die beste Zeit, um von der Erde zu fliegen, der Höhepunkt der Sonnenaktivität ist, bekannt als Sonnenmaximum.
Berechnungen von Wissenschaftlern zeigen, dass ein zum Mars fliegendes Raumschiff vor energiereichen Teilchen der Sonne geschützt werden kann, weil während des Sonnenmaximums die gefährlichsten und energiereichsten Teilchen aus fernen Galaxien aufgrund der erhöhten abgelenkt werden Sonnenaktivität. Daher wird die Begrenzung der Flugdauer zum Roten Planeten dazu beitragen, die Menge an gefährlicher Strahlung zu reduzieren, der Astronauten ausgesetzt sind.
Eine Reise dieser Länge ist durchaus machbar. Der durchschnittliche Flug zum Mars dauert etwa 9 Monate. Abhängig von der Startzeit und der Verfügbarkeit von Treibstoff ist es laut Yuri Shprits, einer Studie, möglich, dass eine menschliche Mission den Planeten erreicht und in weniger als zwei Jahren zur Erde zurückkehrt Geophysiker an der University of California, Los Los-Angelesi und Co-Autor des Artikels.
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Die Forscher empfehlen einen Flug von nicht mehr als 4 Jahren, da eine längere Reise die Astronauten während der Reise gefährlich hoher Strahlung aussetzen würde – selbst wenn sie zu einem relativ sicheren Zeitpunkt abfliegen. Sie berichten auch, dass die Hauptgefahr für einen solchen Flug Partikel von außerhalb unseres Sonnensystems wären.
Die Wissenschaftler kombinierten geophysikalische Modelle der Partikelstrahlung für einen Sonnenzyklus mit Modellen, wie sich die Strahlung auf menschliche Passagiere – einschließlich ihrer unterschiedlichen Auswirkungen auf verschiedene Körperorgane – und das Raumfahrzeug auswirken würde. Simulationen haben gezeigt, dass eine Raumfahrzeughülle aus relativ dickem Material dazu beitragen kann, Astronauten vor Strahlung abzuschirmen, aber wenn die Abschirmung zu dick ist, kann sie die Menge an Sekundärstrahlung erhöhen, der sie ausgesetzt sind.
Die zwei Hauptarten gefährlicher Strahlung im Weltraum sind energetische Sonnenteilchen und galaktische kosmische Strahlung, deren Intensität jeweils von der Sonnenaktivität abhängt. Die Aktivität der galaktischen kosmischen Strahlung ist 6-12 Monate nach dem Höhepunkt der Sonnenaktivität am niedrigsten, und die Intensität der solaren Energieteilchen ist während des Sonnenmaximums am größten.
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