Even wat achtergrond informatie: Ik ben student burgerlijk ingenieur en moet een groepswerk maken in verband met een ruimtereis naar mars. We moesten een onderzoeksvraag kiezen, en wij (mijn partner en ik) hebben gekozen voor de straling in de ruimte. Concreet: 'Worden astronauten, op een ruimtereis naar mars, blootgesteld aan schadelijke straling?'
Jullie horen mij waarschijnlijk al komen... Ik wil alles weten over de straling in de ruimte!
Wij weten, helaas, nog niet zo veel over straling in de ruimte. Dus zijn we al op het internet gaan surfen en in de boeken gaan neuzen naar informatie over straling. Allemaal zeer interessant. Maar misschien zijn er zaken dat we over het hoofd zagen, of zijn er wetten waaraan astronauten blootgesteld worden die we niet kennen.
Vandaar de vraag naar extra informatie over straling op astronauten die zich in de ruimte bevinden. Alle informatie is welkom, zowel artikels als dingen die je er zelf over weet.
Alvast bedankt voor de moeite om die bericht te lezen, en als je reageert nog eens super hard bedankt!
Met vriendelijke groeten,
Fred & partner
Sterfelijkheid is de mogelijkheidsvoorwaarde tot een zinvol leven.
Ik zou gewoon onderzoeken wat voor soort straling er in de ruimte zoal is. Als je wil weten hoe schadelijk het is voor mensen moet je kijken naar de energie van die straling. Dat hangt af van (zoals je waarschijnlijk wist) de frequentie (zie de formule van Planck). Hoog-energetische EM-straling is erg gevaarlijk, zeker omdat het ioniserend vermogen laag is. Veel meer dan EM-straling is er denk ik niet...
'Worden astronauten, op een ruimtereis naar mars, blootgesteld aan schadelijke straling?'
Korte antwoord: Ja.
Maar het ligt natuurlijk heel wat genuanceerder en complexer:
Mars Science Lab heeft niet alleen op Mars zelf, maar ook op de weg daar naar toe een aantal stalingsmetingen gedaan met het Radiation Assessment Detector RAD instrument. Hier wat rapporten van de metingen. Een paar maanden geleden is er een rapport uitgebracht waarin de stralingsdosis voor een heen- en terugtocht (reis van een jaar zonder landing of verblijf) wordt geschat op 670 mSv, ongeveer 2/3 van de dosis die Nasa als maximum heeft gesteld voor een volledige astronautencarrière. Zie ook dit artikel in the Guardian.
Naast RAD is er nog een instrument dat straling meet, DAN (Dynamic Albedo of Neutrons), zie dit bericht voor een korte beschrijving en deze site voor wat meetresultaten. De naam verraadt al dat dit instrument de gevaarlijke hoog energetische neutronen kan meten. Hoewel het instrument vooral ontworpen is voor het opsporen van water in de bodem, meet het in passieve mode ook neutronen die uit het heelal komen. Binnenkort wordt er een rapport van verwacht.
Nasa heeft ook een Spaceflight Radiaton Health Program, hier wat info daarover en hier een paper van Nasa over materialen en hun mogelijkheden tot het beschermen van austronauten.
De International Mars Society over de straling gemeten door MSL en gevaren voor astronauten:
Helaas is Nasa, waar er veel meer info te vinden, door de shutdown op dit moment niet goed/volledig te bereiken, en zijn de resultaten van de RAD metingen aan het oppervlak van Mars wel bekend maar nog onder embargo in afwachting van publicatie.
Mogelijk ook interessant zijn de Coronal Mass Ejections ( CME ), en andere variabelen in de zonneactiviteit zoals zonnevlekken maxima en -minima.
Maar de Zon is niet de krachtigste bron van gevaarlijke e.m. straling en - zeer belangrijk - hoog energetische deeltjes. Het galactisch centrum, supernovae en gamma ray bursts zijn sterke bronnen, zij dragen tezamen gemiddeld veel meer bij aan de stralingsniveaus, momenten waarop de CME's optreden uitgezonderd. Zie zeker ook dit, dit en dit artikel uit Wikipedia.
Ook is het vrijwel ontbreken van een beschermend magnetisch veld en atmosfeer rond Mars van belang, zeker bij een langduriger verblijf. Logischerwijs wordt verwacht dat de straling aan het oppervlak van Mars minder is dan 50% van de straling die in de ruimte wordt ontvangen. 50% van het heelal wordt immers afgeschermd door Mars zelf, en de zeer ijle atmosfeer zal ook wat straling tegenhouden.
Naast de bron en de sterkte van de straling is er nogal wat onzekerheid over de 'biologische' component van het probleem. Welke hoeveelheid van de diverse soorten straling kan het menselijk lichaam gedurende kortere of langere tijd verdragen, wat is de variabiliteit in het herstellend vermogen van het lichaam en wat zijn dan de exacte risico's op bijvoorbeeld het krijgen van kanker. Vervolgens moeten deze risico's worden afgewogen tegen de aanvaarbare risico's. En het is wel zeker dat er bij zo'n complexe onderneming als een Marsmissie risico's geaccepteerd zullen worden die veel hoger liggen dan die van de mogelijk schadelijke gevolgen van straling alleen.
Al met al een complex terrein met veel onzekerheden, wat ook wel blijkt uit de vele aarzelingen en soms wollige taal tijdens de conferentie.
