Mond: Strahlenbelastung hoch, aber nicht zu hoch für Langzeitmissionen

Erstmals haben Forscher die Strahlenbelastung auf dem Mond genau gemessen. Die ist deutlich höher, als auf der Erde, bemannte Missionen sind aber möglich.

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Der Mondlander Chang’e-4, aufgenommen von seinem Rover Yutu-2

(Bild: © CNSA/CLEP)

Von
  • Martin Holland

Die Strahlenbelastung auf dem Mond ist etwa fünf- bis zehnmal höher als die auf einem Langstreckenflug von Frankfurt nach New York. Das haben chinesische und deutsche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit einem Instrument auf der Mondlandesonde Chang'e 4 ermittelt. Die gemessene Äquivalentdosisleistung von etwa 60 mikro-Sievert pro Stunde stelle also vor allem wegen der Gesamtdauer einer Mondmission eine erhebliche Belastung für Menschen dar. Raumfahrer könnten und sollten sich aber schützen, etwa in abgeschirmten Behausungen, so die Forscher. Insgesamt stelle die Strahlung auf dem Erdtrabanten damit aber kein grundsätzliches Hindernis für eine dauerhafte Besiedlung dar.

Wie der an der Analyse beteiligte Physiker Robert Wimmer-Schweingruber von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel erläutert, geht die Analyse weit über das hinaus, was die Apollo-Astronauten gemessen hatten. Diese hatten nur Dosimeter für eine rudimentäre Messung der Strahlenbelastung bei sich. Solche Geräte ermittelten lediglich die gesamte Strahlendosis über die vollständige Reise, inklusive der Zeit an Bord der Raumschiffe. Forscher hätten deswegen extrapolieren und modellieren müssen, wie viel der Strahlung direkt auf der Oberfläche des Mondes gemessen wurde, erklärt er dem Wissenschaftsmagazin Science. Erst Chang'e 4 messe nun direkt vor Ort über längere Zeit und das bereits deutlich länger als erhofft.

Wie die Forscher nun im Fachmagazin Science Advances berichten, haben sie mithilfe des Instruments "Lunar Lander Neutron and Dosimetry" (LND) über mehr als ein Jahr eine Äquivalentdosisleistung von 57 mikro-Sievert pro Stunde (µSv/h) gemessen. Auf der Erdoberfläche liegt der Wert – für die kosmische Strahlenbelastung, zu der weitere hinzukommt – bei 0,05 µSv/h. Insgesamt ist sie gut 200 Mal kleiner. Auch auf der Internationalen Raumstation liegt die kosmische Strahlenbelastung mit 22 µSv/h noch deutlich niedriger, ebenso auf dem durch eine Atmosphäre geschützten Mars mit 29 µSv/h. Deren Funktion könnte auf dem Mond eine etwa 50 Zentimeter dicke Schicht aus Mondgeröll auf einer möglichen Basis übernehmen, so die Forscher. Vor Sonnenstürmen könnten Raumfahrer in einem Raum Schutz suchen, der von etwa 10 Metern Wasser abgeschirmt wird, zitiert Science noch.

Insgesamt seien die Daten nicht überraschend, schreibt Science unter Berufung auf andere Forscher. Aber es sei gut, genaue Messungen zu haben. Immerhin plant die NASA aktuell, schon in wenigen Jahren wieder Menschen zum Mond zu schicken und in nicht allzu ferner Zukunft einen Außenposten einzurichten. Die US-Weltraumagentur ist daran gebunden, dass sich das Risiko, an Krebs zu erkranken, für Raumfahrer durch ihre Arbeit nur um maximal drei Prozent erhöhen darf. Den aktuellen Zahlen zufolge könnten sie bis zu sechs Monate auf dem Mond bleiben, ohne dieses Limit zu überschreiten, rechnet Francis Cucinotta von der University of Nevada vor. Dass bemannte Missionen zum Mars unter dieser Vorgabe deutlich komplizierter wären, hatte Wimmer-Schweingruber schon vor sieben Jahren ermittelt.

[Update 28.09.2020 – 11:55 Uhr] Die 0,05 µSv/h auf der Erde beziehen sich nur auf die kosmische Strahlung. Zu der kommt aber weitere Strahlung hinzu, die sich auf den angegebenen Wert addieren.

(mho)