Wie weit könnten wir jemanden schicken, bevor er eine tödliche Strahlendosis bekommt?

Um dies richtig einschätzen zu können, müssen Sie einige Dinge berücksichtigen:

1. Was sind die typischen Expositionsniveaus?
2. Wie würde man sich vor Sonnenstürmen schützen?
3. Welche Art von Abschirmung benötigen Sie?

Ein Großteil meiner Antwort darauf wurde mit Hilfe von The Case for Mars von Robert Zubrin aufgenommen.

Beginnen wir zunächst mit den langfristigen Limits. Betrachten wir als Ausgangspunkt die gesetzlichen Grenzwerte nach OSHA und NASA. Diese sind in der folgenden Tabelle definiert, die von der NASA übernommen wurde . Diese Grenzen sehen eine Exposition pro Jahr von 50 REM und eine Karriere von 100 bis 400 REM vor, intern gemessen. Um dies zu vereinfachen, gehe ich davon aus, dass es sich bei der Reise um eine Hin- und Rückreise handelt, die mit 50 REM pro Jahr gesprenkelt ist, und ein 45-jähriger Mann macht die Reise. Das ergibt eine 6-Jahres-Mission, vorausgesetzt, wir können die Strahlenbelastung unter 50 REM pro Jahr halten, und bei reduzierten Portionen länger, z. B. auf der Oberfläche eines Planeten.

Im Argument für den Mars nennen sie eine durchschnittliche kosmische Strahlungsdosis zwischen 20 und 50 REM pro Jahr, je nachdem, wo sich die Sonne während ihres Zyklus befindet. Das Minimum findet statt, wenn die Sonnenaktivität maximal ist, da die Sonne die Strahlen blockiert (sie kommen von außerhalb des Sonnensystems). Dies ist die Hauptquelle der täglichen Strahlenbelastung. Damit wird die Grenze leicht unterschritten.

Für den zweiten Teil müssen Sie seltene Hochenergieereignisse berücksichtigen, nämlich Sonneneruptionen. Wenn Sie sich außerhalb eines Raumfahrzeugs ohne Abschirmung befanden, könnten diese Ereignisse in kurzer Zeit ziemlich tödlich sein. Wir wissen jedoch einiges darüber. Erstens werden sie immer im Voraus angekündigt, mindestens 18 Minuten in der Entfernung der Erdumlaufbahn. Zweitens sind die primäre Energiequelle geladene Teilchen, die mit einer bescheidenen Abschirmung abgestoßen werden können.

Der typische Plan für solche Stürme ist es, einen speziellen Unterstand für diese Stürme zu haben. Es hat sich herausgestellt, dass Wasserstoff die Strahlung recht gut absorbiert. Grundsätzlich wäre man relativ sicher, wenn man sich in der Speisekammer versteckt. Man könnte dies für die wenigen Tage tun, die erforderlich sind, um den Sonnensturm abzuwarten, und die Strahlung würde auf ein erträgliches Maß reduziert.

Unterm Strich könnte ein 45-jähriger Mann eine 6-jährige Reise in den Weltraum unternehmen, oder eine 45-jährige Frau könnte eine 5-jährige Reise in den Weltraum unternehmen und dabei alle OSHA-Anforderungen für die Sicherheit von Astronauten erfüllen. Das könnte eine Person in die Lage versetzen, eine Reise zum Jupiter, zum Asteroidengürtel und zu allem, was näher liegt, ohne größere Bedenken hinsichtlich der Strahlung zu unternehmen.

Beachten Sie auch, dass dies keine tödliche Strahlendosis ist. Dies würde das lebenslange Krebsrisiko einer Person um einige Prozent erhöhen. Wahrscheinlich könnten noch längere Reisen unternommen werden, insbesondere Missionen vom Typ Explorer, bei denen sowieso ein hohes Todesrisiko besteht, bis zu dem Punkt, an dem ein geringfügiger Anstieg der Krebsraten kein Problem darstellt.