Met als doel veiligere ruimtemissies Straling in de ruimte vormt een bedreiging voor zowel het menselijk lichaam als de elektronische technologie. AdStock/Universele afbeeldingsgroep/Getty Images

Een van de grote dilemma's bij ruimteverkenning is hoe ze zich kunnen beschermen tegen de intense straling waaraan astronauten worden blootgesteld zodra ze zich buiten de beschermende bedekking van de magnetosfeer van de aarde wagen.

Die straling kan grote schade aanrichten aan de lichamen van astronauten op celniveau, met mogelijk dodelijke gevolgen. Zoals uit dit onderzoek uit 2016 bleek, de astronauten van het Apollo-programma die eind jaren zestig en begin jaren zeventig naar de maan reisden, ondervonden vervolgens een sterftecijfer als gevolg van hart- en vaatziekten dat vier tot vijf keer hoger was dan tegenhangers die ofwel op aarde bleven of alleen in lage banen om de aarde vlogen. Dat komt omdat de straling die maangebonden ontdekkingsreizigers ervoeren tijdens de reis en op het maanoppervlak celdisfunctie in hun slagaders veroorzaakten, wat uiteindelijk voor verstoppingen zorgde. En ruimtestraling geeft astronauten ook een verhoogd risico op het ontwikkelen van kanker en tal van andere kwalen.

Als we erachter willen komen hoe we astronauten en hun ruimteschepen kunnen beschermen tegen kosmische straling, het helpt om ruimtestraling in het laboratorium op aarde te kunnen bestuderen. Een nieuw artikel in het tijdschrift Nature beschrijft hoe wetenschappers van de Universiteit van Strathclyde in Glasgow het bombardement van deeltjes in de ruimte hebben kunnen simuleren.

Volgens een BBC News-verslag van het onderzoek, de wetenschappers doen hun werk in een betonnen bunker met een metalen deur van 10 ton, ontworpen om de inwoners van Glasgow te beschermen tegen blootstelling. Binnenkant, ze gebruiken een krachtige laser-plasmaversneller van Franse makelij om korte - als in miljardsten van een seconde - uitbarstingen van energie te produceren die, zoals een wetenschapper uitlegde, zijn het equivalent van alle zonne-energie die het VK bereikt.

"Het testen van een oplossing zou idealiter in de ruimte worden gedaan, maar dit is kostbaar, " zei natuurkundige Bernhard Hidding in een persbericht. "Bovendien, ruimtestraling is moeilijk te repliceren in laboratoriumomstandigheden met conventionele stralingsbronnen, die straling produceren met een nogal onnatuurlijke energieverdeling. Door gebruik te maken van laser-plasma-versnellers, echter, we waren in staat om deeltjesflux te produceren die meer leek op omstandigheden in de ruimte."

De negatieve effecten die de Apollo-astronauten leden, werden gezien bij relatief korte blootstellingen. Ruimtestraling zou een veel grotere zorg zijn voor astronauten op een lange reis naar Mars. Zoals de details van dit artikel uit 2014 in Wired, een astronaut die meer dan twee jaar op een rondreis naar Mars heeft doorgebracht, kan worden blootgesteld aan een Sievert van straling, dat is ongeveer 1, 000 keer de achtergrondstraling die mensen jaarlijks op aarde ervaren.

Straling is niet alleen een bedreiging voor levende organismen; het vormt ook een bedreiging voor de geavanceerde elektronica op ruimtevaartuigen. Deze NASA-presentatie beschrijft enkele van de storingen die instrumenten op ruimtevaartuigen ondervinden als gevolg van straling.

Dat is nu interessant

De dreiging van ruimtestraling is afkomstig van twee hoofdbronnen. Een daarvan is de zon, die een gestage stroom van energetische deeltjes vrijgeeft, naast af en toe grote uitbarstingen van explosies op het oppervlak. De tweede bron van deeltjes zijn andere sterren, zowel in onze Melkweg als in andere sterrenstelsels. Galactische kosmische stralen, ook bekend als GCR's, zijn meestal protonen, en zijn zo energiek dat ze atomen uit elkaar kunnen halen in het materiaal dat ze tegenkomen, subatomaire deeltjes ervan los te laten.