Het zou kunnen werken, zeggen onderzoekers van de University of New Hampshire en het Southwest Research Institute.
Een van de inherente gevaren van ruimtereizen en langlopende verkenningsmissies buiten de aarde is het constante spervuur van straling, zowel van onze eigen zon als in de vorm van hoogenergetische deeltjes afkomstig van buiten het zonnestelsel, kosmische straling genaamd. Langdurige blootstelling kan op zijn minst leiden tot celbeschadiging en een verhoogd risico op kanker, en in hoge doses zelfs tot de dood. Als we willen dat menselijke astronauten permanente buitenposten op de maan opzetten, de duinen en canyons van Mars verkennen of asteroïden mijnen voor hun waardevolle bronnen, moeten we eerst een adequate (en redelijk economische) bescherming tegen gevaarlijke ruimtestraling ontwikkelen ... of anders dergelijke inspanningen zullen niets meer zijn dan verheerlijkte zelfmoordmissies.
Hoewel lagen van steen, aarde of water zouden kunnen beschermen tegen kosmische straling, hebben we de technologie nog niet ontwikkeld om asteroïden uit te hollen voor ruimteschepen of om stenen ruimtepakken te bouwen (en het verzenden van grote hoeveelheden van zulke zware materialen de ruimte in is nog geen kosten) effectief.) Gelukkig is er misschien een veel eenvoudigere manier om astronauten te beschermen tegen kosmische straling - met behulp van lichtgewicht kunststoffen.
Hoewel aluminium altijd het belangrijkste materiaal is geweest in de constructie van ruimtevaartuigen, biedt het relatief weinig bescherming tegen hoogenergetische kosmische straling en kan het zoveel massa aan ruimtevaartuigen toevoegen dat het te duur wordt om te lanceren.
Met behulp van waarnemingen van de Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation (CRaTER) die in een baan rond de maan aan boord van de LRO draaien, hebben onderzoekers van UNH en SwRI ontdekt dat kunststoffen, op de juiste manier ontworpen, betere bescherming kunnen bieden dan aluminium of andere zwaardere materialen.
"Dit is de eerste studie die waarnemingen vanuit de ruimte gebruikt om te bevestigen wat al enige tijd werd gedacht - dat kunststoffen en andere lichtgewicht materialen pond-voor-pond effectiever zijn voor afscherming tegen kosmische straling dan aluminium", zegt Cary Zeitlin van de SwRI Earth , Oceans, and Space Department bij UNH. "Afscherming kan het probleem van stralingsblootstelling in de verre ruimte niet volledig oplossen, maar er zijn duidelijke verschillen in effectiviteit van verschillende materialen."
Zeitlin is hoofdauteur van een artikel dat online is gepubliceerd in het tijdschrift American Geophysical UnionRuimteweer.
De vergelijking tussen kunststof en aluminium is gemaakt in eerdere tests op de grond waarbij gebruik is gemaakt van bundels van zware deeltjes om kosmische straling te simuleren. "De afschermingseffectiviteit van het plastic in de ruimte komt sterk overeen met wat we ontdekten uit de straalexperimenten, dus we hebben veel vertrouwen gekregen in de conclusies die we uit dat werk hebben getrokken", zegt Zeitlin. "Alles met een hoog waterstofgehalte, inclusief water, zou goed werken."
De resultaten in de ruimte waren een product van het vermogen van CRaTER om de stralingsdosis van kosmische straling nauwkeurig te meten nadat het door een materiaal is gegaan dat bekend staat als 'weefselequivalent plastic', dat menselijk spierweefsel simuleert.
(Mogelijk niet kijken zoals menselijk weefsel, maar het verzamelt op dezelfde manier energie uit kosmische deeltjes.)
Voorafgaand aan CRaTER en recente metingen door de Radiation Assessment Detector (RAD) op de Mars rover Curiosity, waren de effecten van dikke afscherming op kosmische straling alleen gesimuleerd in computermodellen en in deeltjesversnellers, met weinig waarnemingsgegevens uit de verre ruimte.
De CRaTER-waarnemingen hebben de modellen en de metingen op de grond gevalideerd, wat betekent dat lichtgewicht afschermmaterialen veilig kunnen worden gebruikt voor lange missies - op voorwaarde dat hun structurele eigenschappen voldoende kunnen worden gemaakt om de ontberingen van ruimtevluchten te weerstaan.
Bronnen: EurekAlert en [email protected]
