Phillip Hopkins
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DENVER - Eine Gruppe von Studenten entwickelt einen magnetischen Schutzschild, um interplanetare Astronauten vor der intensiven kosmischen Strahlung zwischen Erde und Mars zu schützen.
Die Studenten der Drake University in Iowa präsentierten ihr Projekt in der Postersitzung am Samstag (13. April) auf der April-Sitzung der American Physical Society. Ihr MISSFIT-Design (Magneto-Ionization Spacecraft Shield for Interplanetary Travel) verwendet einen leistungsstarken Magnetschild, der wie die Erdmagnetosphäre den Planeten vor energiereichen Partikeln schützt. Das Verteidigungssystem enthält auch eine "passive" Abschirmung, um die Ionosphäre nachzuahmen - die zweite Verteidigungsschicht der Erde. [Wenn der Weltraum angreift: Die 6 verrücktesten Meteoreinschläge]
Mit Hilfe eines kleinen NASA-Stipendiums durch das Iowa Space Grant Consortium laufen bereits Experimente zur passiven Abschirmung, die Astronauten vor energiereichen Gammastrahlen schützen könnte, die ein magnetischer Schutz nicht aufhalten kann. Laut Lorien MacEnulty, Junior bei Drake und Mitglied des Teams, besteht die Hoffnung darin, ein wichtiges Sicherheitsproblem zu lösen, das eine eventuelle NASA-Mission zum Mars verzögert: die langfristige Exposition gegenüber interplanetarer Strahlung.
Im Moment experimentieren die Schüler mit einer Reihe von strahlungsblockierenden Stoffen, die leicht genug sein könnten, um auf einem Raumschiff montiert zu werden.
"Wir setzen [die Stoffe] Strahlung aus", sagte MacEnulty. "Dann zählen wir, wie viele Partikel es durch die Stoffschichten schaffen."
Ein langer Prozess der Datenerfassung und statistischen Analyse wird dazu beitragen, festzustellen, mit welchen Stoffen das Raumschiff am besten beschichtet werden kann, sagte Doug Drake, ein Junior an der Drake University, der an Experimenten und Codierungssimulationen von Partikelbahnen arbeitet.
Aber die Stoffe sind nicht die ganze Geschichte.
Die Studenten gehen davon aus, dass das eventuelle Mars-gebundene Raumschiff der NASA mehr oder weniger ein langer Zylinder sein wird, der sich dreht, um künstliche Schwerkraft zu erzeugen, sagte MacEnulty
"Am Ende dieser Kapsel hätten wir zwei supraleitende Magnete, die von Kernreaktoren angetrieben werden", sagte sie.
Diese Magnete würden Gammastrahlen nicht ablenken. Aber sie würden dazu führen, dass geladene Alpha-Teilchen - eine weitere Komponente der kosmischen Strahlung, die auf das Raumfahrzeug treffen und Röntgenstrahlen aussenden könnte - sich zu den Enden des Raumfahrzeugs bewegen, die von zwei Materialblasen bedeckt würden, die mit einem Gemisch aus ionisiertem Gas gefüllt sind ahmt die Ionosphäre der Erde nach.
Wenn die Alpha-Teilchen durch dieses ionisierte Gas zoomen, verlieren sie Energie in einem ähnlichen Prozess wie dem, der in der Ionosphäre in der Nähe des Nord- und Südpols der Erde Auroren erzeugt.
Die Schüler wissen noch nicht, wie stark diese Magnete sein müssten. Das Team glaubt jedoch, dass sie mit Kernreaktoren betrieben werden könnten, die auf ein Raumschiff passen würden.
Innerhalb der nächsten ein oder zwei Jahre, so MacEnulty, hoffe die Gruppe, dass ihr erstes Papier veröffentlicht wird und dass später mehr Mittel für ihre Arbeit bereitgestellt werden.
"Dies wird ein mehrjähriges Projekt", sagte sie. "Wir sind nur Studenten, und wir machen das alleine [unter der Aufsicht von Drake-Professor und Physiker Athanasios Petridis]."
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