Ungarn hat Dosimeter entwickelt, um beim Aufbau der ersten US-Mondbasis zu helfen
Auch die Dosimeter der Weltraumforschungsabteilung des ELKH-Zentrums für Energieforschung (CER) sind Teil des Experiments, das in der ersten Mission des Artemis-Programms der NASA stattfindet. Die Mission wird Schlüsseldaten über das kosmische Strahlungsfeld für die zukünftige Schaffung von bemannten Raumfahrzeugen, einer den Mond umkreisenden Raumstation und einer Mondbasis liefern.
Startbereit
Nach den neuesten Informationen wird das Startfenster für die erste Phase von Artemis heute zwischen 14:33 und 16:33 Uhr MEZ geöffnet. Das Orion-Raumschiff und die SLS-Rakete (Space Launch System) sind bereits zusammengebaut und warten auf die Durchführung der Pre-Launch-Tests. „Launch Complex 39B“, der symbolträchtige Ort der Apollo- und Space-Shuttle-Starts, wurde renoviert und wird der Ausgangspunkt dieser historischen Missionsreihe sein. ek-cer.hu berichtet.
Wir treten in eine neue Ära der bemannten Raumfahrt ein und kommen näher, um wieder einen Menschen auf der Oberfläche des Mondes laufen zu sehen. Indem wir die bei diesen Missionen gewonnenen Erfahrungen nutzen, können wir ernsthafte Fortschritte bei der Erreichung einer sicher durchführbaren menschlichen Reise zum Mars erzielen. Die Artemis-Mission der NASA zielt darauf ab, mit starker internationaler Zusammenarbeit ein neues Kapitel im Bereich der bemannten Weltraumforschung aufzuschlagen; Bau eines neuartigen Raumfahrzeugs, das menschliches Personal zum Mond transportiert, einer umlaufenden Mondraumstation und einer Basis auf der Oberfläche. Als Ergebnis jahrelanger Vorbereitungen, verschobener Starts, verlängerter Fristen und Überdenken des Budgets ist das System fertig, das den ersten Mondtestflug des Orion-Raumfahrzeugs (Exploration Mission-1) ermöglicht. Weltraumstrahlungsmessungen sind eine der Hauptaufgaben während der Mission, um die potenziellen gesundheitsschädlichen Auswirkungen auf zukünftige Astronauten zu verstehen, die in der rauen kosmischen Umgebung arbeiten.
Aufgrund der vier Jahrzehnte langen Erfahrung in der Detektion kosmischer Strahlung wird das Weltraumforschungslabor des Zentrums für Energieforschung in mehrfacher Hinsicht am nächsten „Gigantensprung“ der Menschheit teilhaben (siehe auch: „Ungarisches Instrument um den Mond“). Die sogenannte „passive Dosimetrie“-Gruppe des Labors (unter Verwendung nichtelektrischer Detektoren) wurde eingeladen, am ersten großen Schritt des Programms teilzunehmen: dem unbemannten Flug des Orion-Raumfahrzeugs um den Mond. Die Sitze der Besatzung werden von sogenannten humanoiden Phantomen besetzt, die zu Messzwecken mehrere hundert Dosimeter in ihrem Körper integriert und außen angebracht haben.
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Ein Phantom im Weltall
Bei der Planung menschlicher Missionen müssen viele wichtige strahlungsbezogene Aspekte sorgfältig untersucht werden, z . Das Eindringen kosmischer Strahlen in den Körper zu untersuchen, ist nur mit Hilfe von humanoiden Mannequins möglich – und das ist keine neue Idee. Auch an Bord mehrerer Raumfähren und der Raumstation Mir wurden menschliche Schädelimitate bereits in den 1990er Jahren für Strahlungsmessungen verwendet.
EK-Forscher waren in der Vergangenheit an einer Reihe von Experimenten mit einem hochdetaillierten Phantom beteiligt, das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hergestellt und von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) gefördert wurde. Die Weichteile und Lungen des Phantoms im Matroshka-Programm bestanden aus gewebeidentischem Polyurethan niedriger Dichte und hatten echte menschliche Knochen. Hunderte von Messpositionen wurden im Inneren des Körpers für aktive (Energie fordernde) und passive (Nachbewertung) Strahlungsdetektoren entworfen. Zwischen 2004 und 2011 wurden Messungen außerhalb der Internationalen Raumstation und später in verschiedenen Modulen durchgeführt. Interessanterweise werden ähnliche Phantome beim Testen und Kalibrieren von Strahlentherapie-Bestrahlungsgeräten im Gesundheitswesen verwendet.
Das MARE-Experiment
Beim Matroshka AstroRad Radiation Experiment (MARE) an Bord der Raumsonde Orion kommen ebenfalls humanoide Phantome zum Einsatz, die ebenfalls vom DLR im Auftrag der ESA hergestellt werden. An dem Experiment nehmen in Phantommessungen erfahrene Forscher mit ihren Dosimetersets aus mehreren Ländern (Österreich, Belgien, Tschechien, Deutschland, Ungarn, Polen, USA und Japan) teil. Ähnlich wie bei den Matroshka-Missionen geht es darum, die Quantität und Qualität der in verschiedenen Gewebearten absorbierten ionisierenden Strahlung zu bestimmen und damit die Strahlenbelastung der Besatzung abzuschätzen. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass die Phantome in diesem Fall den weiblichen Körper imitieren. Der Unterschied in der Gewebeverteilung und Organstruktur des männlichen und weiblichen Körpers ist aus biologischer und strahlenschutztechnischer Sicht wichtig, daher werden die neuen Ergebnisse einzigartig sein. Während der Mission werden zwei identische Phantome mit den Namen Helga und Zohar nebeneinander sitzen und auch Zohar wird die AstroRad-Strahlenschutzweste tragen. Die Weste wurde bereits an Bord der Internationalen Raumstation getestet, aber die Mondreise schafft einzigartige Bedingungen, die zu nützlichen neuen Informationen führen. Neben den 1,400 Sensorpositionen im Inneren der Phantome werden auch Messungen an der Außenfläche der Weste durchgeführt, um abzuschätzen, wie viel Strahlendosis beim Tragen der Schutzausrüstung vermieden werden kann.
Die passiven Dosimeter-Sets
Von den Apollo-Missionen sind ziemlich viele Dosimetriedaten verfügbar, daher versprechen die Ergebnisse der MARE-Mission sehr wichtig zu sein. Die beteiligten Forschungsteams führen im Rahmen der DOSIS-10D-Experimente seit mehr als 3 Jahren Messungen im Columbus-Modul der Internationalen Raumstation durch. Unter Nutzung der in der Zusammenarbeit gewonnenen Erfahrungen wurde ein Messaufbau entwickelt, in dem kosmische Strahlung gleichzeitig mit unterschiedlichen Arten von Passivdosimetern erfasst werden kann. Diese Sets, bestehend aus Thermolumineszenzdosimetern und Festkörper-Nuklearspurdetektoren, werden auf der Körperoberfläche von Phantomen bzw. unter und über der Strahlenschutzweste platziert. Auf der Oberfläche der Festkörper-Nuklearspurdetektoren verursachen Teilchen mit höherer Energiefreisetzung (wie Protonen und Atome, die bei Supernova-Explosionen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit fliegen) sichtbare Spuren, während Thermolumineszenz-Detektoren die Informationen der Teilchen mit niedrigerer Energie speichern freigesetzte Energie (Gammastrahlung, Neutronen) dringen durch die Wände des Raumfahrzeugs. Diese Detektoren werden am Ende der Mission in den Bodeneinrichtungen evaluiert.
Letztendlich werden wir anhand der Ergebnisse des 42-tägigen Experiments herausfinden können, welche Strahlungsbedingungen in der Orion-Raumsonde herrschen und wie effektiv die AstroRad-Strahlenschutzweste ist. Durch die Ergänzung all dieser Informationen mit den Daten modernster aktiver (elektronischer) Dosimeter und mehrerer anderer Bordinstrumente kann die Menschheit Erkenntnisse gewinnen, die wesentlich zur sicheren Durchführung weiterer Artemis-Missionen beitragen werden. Auch das Zentrum für Energieforschung wird sich an den nächsten Schritten beteiligen, WIR GEHEN auch zur Raumstation Gateway!
Quelle: ek-cer.hu
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