26.08.2005 / Autor: Martin Ollrom Raumfahrt > Bemannte Raumfahrt

Alarmstufe Rot – Schilde hoch

Dieser Satz wird wohl jedem Star Trek Fan in den Ohren liegen. Wenn man diesen Satz in Star Trek hört, greift vermutlich gerade ein anderes Schiff Kirk, Picard & Co. an. Doch es kann auch vor stellaren Winden oder sonstigen Weltraummüll schützen. Auf dem Mond wäre es Schutz vor dem Sonnenwind.

Die NASA hat der Gefahr auf den Mond ins Auge gesehen. Falls der Traum der Amerikaner, von einer bemannten Wissenschaftsstation am Mond wirklich realisiert werden soll, müssen sie ihre Astronauten am Mond vor gefährlichen Faktoren wie Sonnenstrahlung und Sonnenwind schützen. Da der Mond kaum eine Atmosphäre besitzt prall alles direkt auf die Oberfläche und wird nicht, wie auf der Erde, größtenteils von der Atmosphäre „verschluckt“ beziehungsweise abgelenkt. Nun hat die NASA ein elektromagnetisches Schutzfeld von hoch aufgeladenen und aufblasbaren Sphären entwickelt. Dies könnte dann dass Schutzschild für eine zukünftige Mondbasis sein, denn es würde die Strahlung ablenken. Ungleiche Ladungen ziehen sich an, wie man bei einem Magneten erkennen kann. Dies wird im Physik-Unterricht sehr häufig durchgenommen, dass es jedoch Menschenleben auf den Mond schützen könnte, ahnt zunächst niemand.

Das neue NASA Vision for Space Exploration Programm sieht vor, dass die Menschen spätestens 2020 wieder auf den Mond landen werden. Nicht nur eine Mondlandung ist geplant, ja sogar ein Flug zum Mars soll als längerfristiges Ziel angestrebt werden. Ein Faktor könnte der NASA jedoch die Show stellen: die Strahlung. Jenseits unserer schützenden Atmosphäre ist das Überleben hart. Da fliegt nicht nur allerhand Weltraummüll umher, sondern auch der unsichtbare, tödliche Feind: die Strahlung der Sonne oder sonstigen Weltraumobjekten. Die Wahrscheinlichkeit einer Krebserkrankung oder anderen lebensbedrohlichen Krankheiten steigt somit um ein vielfaches. Ein gut funktionierender Schutzschild ist somit Grundvoraussetzung für eine bemannte Mondbasis oder einen bemannten Mars-Flug. Am effizientesten kann man die Strahlung mit der Physik bekämpfen. Bestes Beispiel hierfür ist Beton um einen Atomreaktor. Jedoch kann man ein Raumschiff aus Beton bauen. Fände man Wasser auf den Mond könnte man vielleicht in Kombination mit dem Mondstaub eine Art Beton für die Raumstation mischen, aber für ein Raumschiff unmöglich. Es gäbe keine Startrakete die ein solches Ding in den Weltraum bringen könnte. Die NASA richtete speziell für dieses Problem eine eigene Arbeitsgruppe ein, die verschiedene strahlungsblockende Metalle testete (Aluminium, Plastik oder flüssiger Wasserstoff). Jedes hat Vorteile aber leider auch Nachteile. Somit wäre im ersten jegliche physikalische Möglichkeit fehlgeschlagen, alle brachten zu wenig Schutz für die Astronauten. Eine weitere Möglichkeit wurde gefunden und zwar ohne eine physikalische Substanz zu verwenden. Die einfallende Strahlung hat ihre bestimmte Ladung, also wieso nicht mit dem Magnetprinzip zurückschlagen, in dem man ein elektromagnetisches Schild um die Basis aufbaut, dass die selbe Ladung hat wie die Strahlung. Nun weiß jedes Schulkind was passiert: gleiche Ladungen…..richtig…..stoßen einander ab. Auf der Erde würde dies ja blendend funktionieren, doch gelten die Erdregeln nicht unbedingt auch für den Weltraum. Viele Forscher sind dieser Lösung gegenüber sehr skeptisch ob sie die Astronauten auch wirklich lang und effizient genug schützen. Charles Buhler und John Lane, beide Wissenschaftler vom NASA Kennedy Space Center glauben, dass dies machbar sei und auch den gewünschten Schutz biete. Dieser Vorschlag erhält nun auch Rückendeckung der NASA Arbeitsgruppe, die die Aufgabe hat, jeden sinnvoll erscheinenden Vorschlag zu unterstützen und mit zu finanzieren.



So könnte eine Mondbasis unter dem Schutzschild aussehen (Bild: NASA)
„Die Idee ein elektromagnetisches Schild zu verwenden ist nicht neu. Dies wurde schon Ende der 50er Jahren überlegt, als man auf das Strahlungsproblem gestoßen ist“, erklärt Charles Buhler. „Sie haben die Idee aber wieder schnell verworfen, da mit den Möglichkeiten und physikalischen Wissen von damals ein solches Schild unmachbar gewesen wäre.“ Buhlers Ansatz ist im Vergleich zu damals anders. Eine Basis würde von einem halben Dutzend aufblasbaren Sphären geschützt, jede fünf Meter groß. Sie wären elektrisch geladen und erreichen Spannungen bis zu 100 Megavolt. Diese Spannung ist sehr hoch, jedoch wird die elektrische Strömung sehr niedrig sein. So wird kaum mehr Energie benötigt um die Spannung zu erhalten. Die Sphären würden aus einem Material bestehen (wie sie auch schon bei den Mars Exploration Rover verwendet wurden), überzogen mit einer dünnen Schicht eines Stromleiters, wie zum Beispiel Gold. Diese Sphären sind aufblasbar und können für den Transport zusammengeklappt werden. Man kann die Sphäre jederzeit und einfach wieder mit elektrischer Ladung aufladen. Die Ladung der Elektronen in der Goldschicht wehrt jede gleiche Ladung ab und macht das ganze so undurchlässig für Sonnenstrahlung oder anderen Strahlungen. Sollte doch einmal Strahlung dieses Schutzschild durchdringen wird es auf einem Niveau abgesenkt sein, dass es für den menschlichen Körper ungefährlich sein wird.

Die Sphären müssen selbstverständlich weit über den Köpfen der Astronauten auf einer Basis angebracht werden, um die Astronauten nicht mit dem Schutzschild zu gefährden. Forscher können die Effizienz und Stärke dieses Schilds nur erreichen, wenn es auch weit von Astronauten entfernt angebracht wird. Ein weiteres Problem ist, dass die Sonnenteilchen beide Ladungen haben können. Eine Art würde ein Schutzschild immer durchlassen, eben das ungleiche des Schutzschildes, diese Teilchen würden vom Schutzschild sogar noch angezogen. Buhler und Lane haben auch für dieses Problem bereits eine Lösung. Es wird einfach ein zweifaches Schutzschild aufgebaut. Das von der Basis weiter entfernte wird negative Teilchen abwehren, weil der Großteil negativ ist, was von der Sonne alles angeflattert kommt. Näher der Basis wird noch ein Schutzschild installiert, dass die restlichen positiven Teilchen eliminieren soll. In der Theorie wären die Astronauten jetzt 100 Prozent sicher. Das klingt alles wunderschön, jedoch konnten noch viele Fakten nicht getestet werden. Zum Beispiel ist der Einfluss des Mondstaubes, der selbst von der Sonnenstrahlung geladen ist, auf dem Schutzschild noch nicht getestet. Fliegender Mondstaub könnte das Schutzschild von innen her schwächen und so den Schutz der Astronauten aufheben. Der Mondstaub könnte den Schutzschild zu einem Schweizer-Käse machen. „Die Forschungen werden fortgesetzt“, erklärt Buhler. „Eines Tages wird man auf den Mond oder Mars ungefährdet arbeiten können und zwar mit einer Technik, die jedes Schulkind versteht“, hofft Buhler.

Die Hoffnung hat wohl jeder Techniker der NASA. Während Kirk und Picard ihre Schilde nur hochfahren, wenn ein Gegner im Begriff ist die Enterprise anzugreifen, braucht es bei uns lediglich den normalen Sonnenwind um unsere Schilde aktivieren zu müssen.
Diskussion zu diesem Artikel
 
Navigation
Anzeige
Anzeige

SPACE 2018

Info

Nach oben © Raumfahrer Net e.V. 2001-2018