Die Gefahr von Sonnenstürmen für den Menschen: Wie wir uns vor ihrer Strahlung schützen

Wir befinden uns in der Sonnenmaximumphase des Sonnenzyklus 25 , der im Dezember 2019 begann und voraussichtlich um das Jahr 2030 endet – er ist in Perioden von etwa elf Jahren unterteilt. Dieser Zyklus hat eine intensivere Aktivität gezeigt als ursprünglich erwartet, wobei die Anzahl der Sonnenflecken und bedeutenden Sonnenereignisse die vorherigen Vorhersagen übertraf .

Die Sonnenaktivität stellt ein echtes Risiko für bemannte Weltraummissionen dar, insbesondere für solche, die über die Erdumlaufbahn hinausgehen. Außerhalb unseres Planeten gibt es keine dichte Atmosphäre oder Magnetfeld, die als natürlicher Schutzschild fungieren könnten. Die Konsequenz? Direkte Einwirkung energiereicher Teilchen aus Sonnenstürmen , wie etwa koronalen Massenauswürfen (CMEs) und Sonneneruptionen .

Es besteht die Befürchtung, dass die Atmosphäre und das Magnetfeld unseres Planeten nicht als Schutz vor dem ständigen Strom von Strahlung und geladenen Teilchen dienen könnten, den die Sonne ausstößt.

Ein starker Sonnensturm kann innerhalb von Minuten enorme Mengen Strahlung freisetzen . Trifft ein ungeschütztes Raumschiff oder eine Mondbasis, kann es zu Schäden an elektronischen Systemen und Kommunikationsstörungen kommen und – was am besorgniserregendsten ist – die Gesundheit der Astronauten gefährden. Das Risiko reicht von Übelkeit und Schwindel bis hin zu Krebs oder langfristigen Herzproblemen, abhängig von der kumulativen Strahlendosis.

Wie schützen sich Astronauten?

Ian Cohen, stellvertretender Chefwissenschaftler für Weltraumforschung am Applied Physics Laboratory (APL) der Johns Hopkins University, erklärte gegenüber dem Fachmedium SpaceNews , dass die meisten für die menschliche Erforschung konzipierten Raumfahrzeuge , darunter auch Artemis , so gebaut seien, dass sie die Astronauten vor den Gefahren der Strahlung schützen .

Darüber hinaus „gibt es auch NASA-Protokolle zur Überwachung und Reaktion auf solche Ereignisse sowie speziell ausgewiesene Bereiche des Raumfahrzeugs, in denen Astronauten Schutz suchen können“, fügt Cohen hinzu.

Das Raumschiff Orion ist mit Strahlungsdetektoren sowie Warn- und Vorsichtsalarmen ausgestattet und die Besatzungsmitglieder werden aktive Dosimeter tragen, um ihre Strahlenbelastung zu überwachen.

Die größte Gefahr besteht, wenn Astronauten Außenbordeinsätze im Weltraum oder auf der Mondoberfläche durchführen. In solchen Fällen kann die NASA diese Aktivitäten ändern oder absagen, um die Sicherheit der Besatzung zu gewährleisten.

Das Space Weather Prediction Center (SWPC) der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) arbeitet mit Weltraumstrahlungsspezialisten der NASA zusammen, um die Weltraumwetterunterstützung für bemannte Expeditionen zum Mond zu verbessern .

Die Agentur versichert, dass sie auf die bevorstehende Artemis-II-Mission „gut vorbereitet“ sei und im Falle von Sonnenereignissen, die ein Gesundheitsrisiko für den Menschen darstellen könnten, „die bestmögliche Arbeit bei der Vorhersage, Warnung und Alarmierung der Astronauten “ leisten werde.

Sentinel-Satelliten und Frühwarnungen

Heute gibt es bereits eine Reihe robuster Prognosetools mit verbesserten Modellierungsfunktionen, qualitativ hochwertigeren Daten und fortschrittlicher Technologie zur Erkennung und Warnung vor Sonnenereignissen, die die Gesundheit der Astronauten beeinträchtigen könnten.

Um die Prognosen zu verbessern, sind allerdings detailliertere Informationen über die Dauer und Intensität von Sonnenereignissen erforderlich.

Der Start des NOAA-Satelliten GOES-U und des Satelliten Space Weather Follow On Lagrange 1 (SWFO-L1) im vergangenen Juni wird einen wesentlichen Beitrag zu dieser Aufgabe leisten.

Diese Satelliten werden detaillierte Bilder der Sonnenkorona liefern und dabei helfen, koronale Massenauswürfe zu erkennen . Im Fall von SWFO-L1 ist die Sicht auf die Sonnenkorona ohne Störungen durch die Erde kontinuierlich und ungehindert.