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Gedanken einer Doktorandin

Star Trek Plasma-Schilde (EPS Tag 2)

Obwohl auf der EPS Konferenz heute (Tag 2) parallel Vorträge über mein eigenes Fachgebiet stattfanden, konnte ich als alter Star Trek-Fan heute einem anderen Vortrag einfach nicht widerstehen: Ruth Bamford berichtete von „Star Trek Plasma-Schilden“.

Die Erde wird bekanntlich von ihrem Magnetfeld vor der Teilchen-Strahlung von der Sonne geschützt. Auch die heutigen Weltraumflüge verlassen dieses geschützte Gebiet innerhalb der Magnetosphäre nicht. Anders die Apollo-Flüge: Die Astronauten in den 60ern und 70ern hatten unheimliches Glück, dass während ihrer Flüge zum Mond kein Ausbruch der Sonne erfolgte. Es gab zwischen den Flügen mehrere sogenannte solare Protonenvorfälle (solar proton event, ich weiß den genauen Fachausdruck auf Deutsch nicht), bei denen Protonen aus der Sonne durch Flares oder ähnliches zu sehr hohen Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Mehrmals wurde dabei eine Dosis erreicht, die starke Strahlungsvergiftung bei den Astronauten verursacht hätte, gerade allein im Weltraum sicherlich kein Vergnügen.

Ein solcher Ausbruch, zwischen Apollo 16 und 17, wäre sogar für alle Astronauten tödlich gewesen, hätte er sie erwischt.

Bei einem Flug zum Mars und zurück, der 18 Monate dauern kann, ist die Wahrscheinlichkeit eines solchen Ausbruchs sehr sehr hoch. Es muss also eine neue Technologie entwickelt werden, die die Astronauten schützen kann.
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Eine Möglichkeit wäre es, eine große Wand um das Raumschiff herum zu bauen, eine andere, durch (auch noch zu entwickelnde) biochemischen Methoden die Auswirkungen auf die Zellen abzumindern. Die dritte, um die es in diesem Vortrag ging, soll ein Schild wie in Star Trek um das Raumschiff herum errichten, das dann die geladenen Teilchen ablenkt.

Das Vorbild dieser Technologie haben wir bereits in der Erde, in der die Magnetosphäre diese Aufgabe übernimmt. Die erste Fragestellung ist es also, ob ein solches Schild die Ausmaße eines Planeten haben muss, um zu funktionieren.

Frau Bamford stellte ein Experiment namens LinX vor, in dem ein Plasmastrahl stark beschleunigt wird. Dieser Strahl trifft auf das Magnetfeld eines rotierende, zylindrischen Magneten. Die Elektronen werden nun abgelenkt, woraufhin sich zwischen den Elektronen und Ionen ein elektisches Feld ausbildet, das ebenfalls die Ionen ablenkt. Im Resultat gibt es hinter dem Magneten eine Region, die praktisch plasmafrei ist.

Auf ein Raumschiff hochskaliert, müsste diese magnetische Blase einen Durchmesser von 100 Metern haben – etwas, das technologisch durchaus machbar erscheint. Natürlich muss noch weiter geforscht werden, aber die Machbarkeit wurde nachgewiesen.

Gegen ungeladene Strahlung hilft so ein Magnetschild übrigens nicht, aber die Gefahr durch diese Strahlung ist laut Frau Bamford geringer als die durch die Protonenstrahlung. Auf alle tödlich wie diese Protonenausbrüche ist sie jedenfalls wohl nicht.

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10. Juni 2008 - Posted by | Wissenschaft

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