Vom Kennedy Space Center wurde heute ein Experiment gestartet, das Fragen zur Strahlungsumgebung bei bemannten Weltraummissionen beantworten soll.
Während der fünftägigen Mission werden Experimente des Pacific Northwest National Laboratory des Energieministeriums und mehrerer anderer Institutionen die Erde in einer Höhe von 435 Meilen umkreisen – fast doppelt so hoch wie die Internationale Raumstation. Bevor Polaris Dawn diese Höhe erreicht, wird es eine Höhe von 870 Meilen erreichen – die höchste Höhe, die seit dem Apollo-Programm der NASA vor mehreren Jahrzehnten ein Mensch erreicht hat.
Die Experimente an Bord sind Teil des Polaris-Programms, eines kommerziellen Raumfahrtprogramms unter der Leitung des Unternehmers Jared Isaacman. Polaris Dawn, die erste der drei geplanten Missionen im Polaris-Programm, soll die Auswirkungen der Raumfahrt und der Weltraumstrahlung auf die menschliche Gesundheit besser verstehen. Solche Missionen sind enorm wichtig, da immer mehr Besatzungen in den Weltraum reisen. In Zukunft sind eine Mondlandung und sogar eine Mission zum Mars geplant.
Neben der vierköpfigen Besatzung von Polaris Dawn ist an der Mission auch das Experiment OHSNAP von PNNL beteiligt – das Orbital High-Energy Space Neutron Activation Project. Das Projekt basiert auf einer kleinen Aluminiumbox in der Größe eines kleinen Computerlautsprechers (4 x 4 x 2 Zoll). In dieser Box befinden sich Platten aus hochreinen Metallen – Kobalt, Gold, Eisen, Nickel, Tantal, Titan, Wolfram und Zirkonium.
Die OHSNAP-Testmaterialien und alle anderen Teile des Raumfahrzeugs werden hochenergetischer galaktischer kosmischer Strahlung und Neutronen ausgesetzt sein, die entstehen, wenn kosmische Strahlung auf das Raumfahrzeug trifft und mit ihm interagiert. Das Verständnis der Auswirkungen dieser hochenergetischen Neutronen ist wichtig, um in Zukunft sichere Raumfahrten zu gewährleisten.
„Es wurde bereits viel an Computermodellen gearbeitet, aber dies hier bietet uns eine großartige Gelegenheit, Neutronenstrahlung tatsächlich zu messen“, sagte Bruce Pierson, ein Physiker, der zum PNNL-Team gehört, das die Materialien analysieren wird.
„Die Strahlungsintensität, der die Besatzung von Polaris Dawn und die Ausrüstung im Weltraum ausgesetzt sind, wird hunderte oder tausende Male höher sein als auf der Erde. Genau zu verstehen, was mit neu entstehenden Strahlungsprodukten wie hochenergetischen Neutronen passiert, ist wichtig für die Sicherheit der Astronauten und ihrer Instrumente“, fügte Pierson hinzu.
Unterirdische Untersuchungen von Materialien aus der Umlaufbahn
Unmittelbar nach der Wasserung wird die Kiste aus dem Meer geholt und per Schiff, Hubschrauber, Auto oder Flugzeug fast 3.000 Meilen zurück zum PNNL transportiert und umgehend zum Shallow Underground Laboratory des Labors in Richland im US-Bundesstaat Washington gebracht. Das unterirdische Labor ist vor kosmischer Strahlung und anderer üblicher Hintergrundstrahlung abgeschirmt, sodass die 40 Fuß unter der Erde untergebrachten Wissenschaftler über einzigartige Möglichkeiten verfügen, empfindliche Strahlungssignaturen aufzuspüren.
Im Labor werden die Wissenschaftler mehr über die Neutronen erfahren, die während der fünftägigen Exposition in der Erdumlaufbahn entstehen. Die Analysen werden einige Wochen dauern und es den Wissenschaftlern ermöglichen, die Menge und Art der Strahlenbelastung abzuschätzen, der bemannte Raumfahrer bei zukünftigen Missionen ausgesetzt sein könnten.
Von den Flugplätzen Italiens ins Vakuum des Weltraums
Die Möglichkeit für PNNL, ein Experiment an Bord der Polaris Dawn durchzuführen, ergab sich durch eine Verbindung zu einem seiner Wissenschaftler, Julian „Nuttman“ Chesnutt. Er diente in den 1990er Jahren in Italien als F-16-Kampfpilot und war Teil der 555. „Triple Nickel“-Jagdstaffel der Air Force, die an der Operation Allied Force über dem Balkan teilnahm.
Mit ihm dienten zwei Piloten, die jetzt Schlüsselrollen für Polaris Dawn spielen: Todd „Leif“ Ericson, Missionsleiter, und Scott „Kidd“ Poteet, Pilot. Jetzt sind Ericson und Poteet mitten in der Weltraumforschung und Chesnutt ist Wissenschaftler am PNNL und arbeitet mit Kollegen zusammen, die sich mit der Erforschung radiologischer Materialien auskennen.
Neben Pierson und Chesnutt sind Kevin Gervais, Jeff Katalenich und Marcy Whitfield am Projekt beteiligt.
OHSNAP ist das zweite Experiment des PNNL, das vor Kurzem ins All geflogen ist. Pubudu Handakumburas Experiment zur Photosynthese im Weltraum wurde am 4. August zur Internationalen Raumstation gestartet. Wissenschaftler des PNNL haben außerdem die Aktivität von Mikroben in der Mikrogravitation untersucht und mit Wissenschaftlern der Washington State University zusammengearbeitet, um das Pflanzenwachstum im Weltraum zu untersuchen.