09.10.2005 / Autor: Martin Ollrom Astronomie > Planet Erde

Dynamischer Van Allen Strahlungsgürtel

Einem internationalen Astronomenteam ist eine kleine Sensation gelungen. Sie wiesen nach, dass der Van Allen Strahlungsgürtel seine Größe und Form durch die Einwirkungen eines Sonnensturmes ändert und somit gefährlicher für Mensch und Technik wird

Hier auf der Erde sind wir vom Magnetfeld unseres Heimatplaneten vor den Einwirkungen des Weltraums geschützt. Vor allem Strahlungen, insbesondere die Sonnenstrahlung oder der Sonnensturm, sind ernst zu nehmende Gefahren in der zukünftigen bemannten Raumfahrt. Eine sehr gefährliche Region um die Erde ist der Van Allen Gürtel, welchen die Astronauten passieren müssen, um in den Weltraum zu gelangen. Forscher in der Antarktis haben festgestellt, dass Weltraumstürme die Elektronen vom Van Allen Gürtel näher an die Erde drücken. Somit werden auch Regionen gefährlich, von denen man bisher dachte, dass sie strahlungsfrei wären. Dieser Fund hilft den Forschern festzustellen, welche Art von Sonnenstürmen die Strahlungsgürtel „wegdrücken“ kann. Dies könnte zukünftigen Astronauten helfen, sich darauf einzustellen und sich entsprechend zu schützen, wenn sie die Möglichkeit dazu bekommen.



So wie hier die Astronauten am Mond könnten auch die Raumsonden der Sonnenstrahlung ausgesetzt sein, obwohl man die Region für sicher gehalten hat (Bild: NASA)
Diese Entdeckung wird in der Astronomie und Forschung als Durchbruch angesehen. Das Team, das aus Briten, Amerikanern und Franzosen bestand, kann mit dieser Entdeckung helfen, Astronauten aber auch Raumsonden vor der gefürchteten Strahlung zu schützen. Diese Woche präsentierten sie ihre Ergebnisse und wissenschaftlichen Daten im Magazin „Nature“ und beschrieben auch, wie sie zu diesen Ergebnissen gekommen sind. Dabei wurde der Van-Allen-Gürtel, eine gefährliche und strahlungsintensive Region, 19.000 Kilometer über der Erdoberfläche, beim Eintreffen von Sonnenstürmen beobachtet. Dabei wurde eine Verlagerung der Elektronen, und somit der Strahlung, festgestellt. Die Strahlung befindet sich dann näher an der Erdoberfläche. Aber die Strahlung wird nicht nur näher zur Erde geschoben. Sie wird auch intensiver, und der Van Allen Gürtel scheint vorübergehend zu wachsen. Dr. Richard Horne vom British Antarctic Survey (BAS) meint: „Sonnenstürme können die Strahlung im Van-Allen-Gürtel auf ein Level heben, dass sie schädlich für Raumsonden sein kann. Man muss bedenken, dass dort nicht nur wissenschaftliche Satelliten kreisen, sondern auch welche, die man tagtäglich benötigt. Man denke nur an GPS oder Satellitenfernsehen beziehungsweise Satelliteninternet. Ein Ausfall wäre eine kleine Katastrophe auf der Erde. Deswegen ist es wichtig, die Umwelt zu verstehen, in der unsere täglichen Helfer kreisen, um auch sie vor den Gefahren des Weltraums zu schützen. Lange Zeit haben sich die Forscher gefragt, warum die Anzahl geladener Partikel im Van Allen Gürtel so stark variiert. Unser Durchbruch gelang dadurch, dass wir zwei Sonnenstürme untersuchten, die auf die Erdatmosphäre prallten und somit auch auf den Van Allen Strahlungsgürtel. Diese trafen uns bereits im Oktober und November 2003. Dadurch wuchs der Van Allen Strahlungsgürtel gefährlich an und drang mit seiner Strahlung in Bereiche vor, die bis zu diesem Zeitpunkt noch für sehr sicher gehalten wurden.“

An diesem Experiment, das schlussendlich zu diesem triumphalen Durchbruch führte, waren nicht nur die Wissenschaftsstation auf der Antarktis sondern auch die Cluster-Raumsonden der ESA beteiligt. „Wir haben die Antarktis gewählt, weil man hier am günstigsten die Erdatmosphäre und den Van-Allen-Strahlungsgürtel untersuchen kann. Mit den technischen Hilfsmitteln der Wissenschaftsstation in der Antarktis und den Cluster–Sonden konnten wir diese Änderungen im Strahlungsgürtel nachweisen. Die neuen Daten können unseren Forschern und den Entwicklern neuer Raumsonden helfen, diese vor den eventuell bestehenden Gefahren bestmöglich zu schützen, denn diese Strahlung kann für die Geräte und Instrumente an Bord, die teilweise hochempfindlich sind, tödlich sein. Von Menschen in Raumfahrzeugen ganz zu schweigen…“
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