Hoe het Orion-ruimtevaartuig wordt beschermd tegen extreme straling

Wanneer NASA's Artemis I-missie in 2022 succesvol de ruimte in gaat en aan haar reis rond de maan begint, zullen er geen astronauten aan boord zijn. In plaats daarvan zullen er twee volwassen poppen zijn. De poppen, Helga en Zohar genaamd, zijn ontworpen om de stralingsniveaus te testen waaraan astronauten kunnen worden blootgesteld tijdens de Artemis II en III missies.

Na bijna twee jaar van gegevensverzameling en analyse heeft het Duitse ruimtevaartagentschap DLR de eerste resultaten van zijn ruimtestralingsonderzoek gepubliceerd. Het goede nieuws voor toekomstige maanreizigers is dat het erop lijkt dat de stralingsniveaus waarmee zij te maken krijgen, binnen de goed afgeschermde gedeeltes van het ruimtevaartuig binnen acceptabele grenzen blijven.

Straling is een van de grootste zorgen nu mensen de beschermende atmosfeer van de aarde en de Van Allen-gordels verlaten. Deze gordels kunnen alle levende wezens op aarde beschermen tegen schadelijke straling. Wanneer astronauten de lage baan om de aarde verlaten en de maan en verder naderen, worden ze blootgesteld aan extreme stralingsniveaus die kanker, hart- en vaatziekten en een hele reeks andere gezondheidsproblemen kunnen veroorzaken.

Uit nieuw onderzoek van DLR blijkt dat de blootstelling aan straling in de Orion-ruimtecapsule aanzienlijk varieert, afhankelijk van de locatie. Afgeschermde gebieden bieden tot wel vier keer meer bescherming dan onafgeschermde locaties.

Maar niet alleen het milieu in het ruim van het schip is van belang. Uit het onderzoek bleek ook dat de oriëntatie van het ruimtevaartuig invloed had op de mate van blootstelling. Door het ruimtevaartuig bijvoorbeeld 90 graden te draaien tijdens de vlucht door de binnenste Van Allen-gordel, werd de blootstelling aan straling met 50% verminderd.

" Dit geeft aan dat deze vluchtmanoeuvre de blootstelling van de bemanning aan straling aanzienlijk kan verminderen. Dit is ook een goed teken en bevestigt de fundamentele geschiktheid van Orion voor toekomstige bemande ruimtevluchten. Onze meetgegevens bieden tevens een solide kennisbasis voor het ontwerp van dergelijke missies ", aldus Dr. Thomas Berger van het DLR Institute of Aerospace Medicine.

Er werden twee dummies gebruikt om de verschillende soorten straling te simuleren waaraan het menselijk lichaam kan worden blootgesteld. Daarbij werden een onbeschermde pop en een pop in een stralingspak met elkaar vergeleken. De onderzoekers moeten de gegevens van die vergelijking nog publiceren, maar de analyse belooft een aantal interessante inzichten op te leveren.

Dankzij de stralingsmeetapparatuur die overal in de Orion-capsule is geplaatst, verkrijgen we waardevol inzicht in hoe ruimtestraling samenwerkt met de beschermende afscherming van het ruimtevaartuig, welke soorten straling doordringen tot het menselijk lichaam en welke gebieden in Orion de beste bescherming bieden. Deze kennis is van onschatbare waarde omdat we hiermee een nauwkeurige schatting kunnen maken van de mate van blootstelling aan straling van ESA-astronauten voordat ze de diepe ruimte ingaan. Zo kunnen we hun veiligheid tijdens missies naar de Maan en daarbuiten garanderen.