Maak kennis met Helga en Zohar, de dummies bestemd voor een baanbrekende maanvlucht om ruimtereizigers te beschermen tegen kosmische straling en energetische zonnestormen.

Deze twee vrouwelijke dummies zullen de passagiersstoelen bezetten tijdens de eerste missie van Orion rond de maan, verder gaan dan enig mens ooit heeft gevlogen.

Voorzien van meer dan 5600 sensoren, het paar zal met ongekende precisie de hoeveelheid straling meten waaraan astronauten in toekomstige missies kunnen worden blootgesteld.

De vliegtest zal plaatsvinden tijdens NASA's Exploration Mission-1, een onbemande reis naar de nabijheid van de maan en terug naar de aarde.

Straling vormt een groot gezondheidsrisico voor mensen in de ruimte. Astronauten op het internationale ruimtestation ontvangen doses die 250 hoger zijn dan op aarde. Weg van het magnetische veld van de aarde en de interplanetaire ruimte in, de impact op het menselijk lichaam zou veel groter kunnen zijn - tot 700 keer meer.

Twee bronnen van straling zijn zorgwekkend:galactische kosmische straling en virulente zonnedeeltjes. Deze straling zou het risico op kanker van de bemanning kunnen vergroten en een beperkende factor kunnen worden bij missies naar de maan en Mars.

Helga en Zohar

De twee dummies simuleren volwassen vrouwelijke torso's. Zowel Helga als Zohar bestaan ​​uit 38 plakjes weefsel-equivalent plastic dat de variërende dichtheid van botten nabootst, zacht weefsel en longen. Vergelijkbare dummies worden in ziekenhuizen gebruikt om de juiste stralingsdosis voor kankertherapieën te kwantificeren.

"We kozen voor vrouwelijke dummies omdat het aantal vrouwelijke astronauten toeneemt, en ook omdat het vrouwelijk lichaam doorgaans kwetsbaarder is voor straling, " legt Thomas Berger uit, hoofdwetenschapper van het Matroshka AstroRad Radiation Experiment (MARE) in het Duitse ruimtevaartcentrum, DLR.

Sensoren zijn aangebracht in de meest stralingsgevoelige delen van het lichaam – longen, maag, baarmoeder en beenmerg. Terwijl duizenden passieve dosismeters de stralingsdosis registreren vanaf de lancering tot aan de terugkeer naar de aarde, een set van 16 actieve detectoren brengt de stralingsdosis tijdens de vlucht in kaart, zowel op de huid als op de interne organen van de dummies.

Het schild van een astronaut

Het enige verschil tussen de tweelingpoppen is dat Zohar een stralingsbeschermingsvest zal dragen, terwijl Helga onbeschermd zal reizen tegen straling in de ruimte.

Dit vest heet AstroRad, en is ontwikkeld door een start-up bedrijf gesponsord door de Israel Space Agency. "We vertrouwen op onze expertise in het beschermen van personeel in kerncentrales en hulpverleners die worden blootgesteld aan hoge stralingsniveaus of terroristische radiologische dreigingen. ", legt StemRad-bedrijfsdirecteur Oren Milstein uit.

Gemaakt van polyethyleen om schadelijke protonen beter te blokkeren, AstroRad zal het bovenlichaam en de baarmoeder van Zohar bedekken. Als ze de stralingsdosis die ze krijgt, vergelijkt met die van Helga, wetenschappers willen begrijpen hoe toekomstige bemanningen beter kunnen worden beschermd.

Er zijn precedenten voor Helga en Zohar. De Matroshka-pop bewoonde het internationale ruimtestation van 2004 tot 2011 om de stralingsdosis te meten die astronauten ervaren tijdens hun missies aan boord en buiten tijdens ruimtewandelingen.

Van de aarde naar de maan – samen

Helga en Zohar zijn momenteel in Keulen, Duitsland, waar DLR-teams werken aan een prototype om ze veilig aan de passagiersstoelen van de Orion-capsule te bevestigen, en het voorbereiden van de stralingsdetectoren voor de vlucht. Teams in de Verenigde Staten bereiden zich ook voor op de veiligheidsbeoordeling met NASA dit voorjaar.

"De internationale samenwerking verhoogt de waarde van MARE enorm. Het biedt diverse perspectieven en complementaire middelen, " zegt Razvan Gaza, projectmanager bij Lockheed Martin, het bedrijf dat het Orion-voertuig van NASA bouwt.

Een andere autonome eenheid ter grootte van een luciferdoosje zal ook op Orion reizen om de straling in de bemanningscapsule in realtime op te nemen. De ESA Active Dosimeter Mobile Unit Radiation Detector is eerder getest op het internationale ruimtestation.