StemRad-Weste senkt Astronauten-Strahlung im Mondtest um 60 %

Eine tragbare Strahlenschutzweste, die an Bord der unbemannten Artemis-I-Mission der NASA zum Mond und zurück flog, würde die Strahlendosis eines Astronauten während eines Sonnensturms um bis zu 60 Prozent reduzieren, so eine Studie, die am 13. August 2026 in Science Advances veröffentlicht wurde. Die AstroRad-Weste, entwickelt vom israelisch-amerikanischen Start-up StemRad in Zusammenarbeit mit Lockheed Martin, schnitt etwa so gut ab wie der stark abgeschirmte Bord-Schutzraum des Orion-Raumschiffs, ohne die Besatzung jedoch auf einen kleinen Bereich zu beschränken.

Sonnenstürme, wie das Ereignis vom August 1972, das zwischen Apollo 16 und Apollo 17 stattfand, können Protonenausbrüche freisetzen, die intensiv genug sind, um das Krebsrisiko zu erhöhen oder Strahlenkrankheit zu verursachen. Die Erdatmosphäre und das Magnetfeld absorbieren diese Strahlung, aber Besatzungen auf dem Weg zum Mond oder zum Mars haben diesen Schutz nicht, und kein bisher gebautes Raumschiff hat genug Abschirmung, um sie zu stoppen. Die Weste begegnet diesem Problem, indem sie den Astronauten abschirmt, nicht das gesamte Raumschiff, und sich auf strahlungsempfindliche Gewebe wie Knochenmark, Brust, Magen, Dickdarm und Fortpflanzungsorgane konzentriert.

Das Design der Weste verwendet hochdichtes Polyethylen (HDPE), einen Kunststoff, der pro Masse mehr Wasserstoff enthält als Wasser, was ihn zu einem effektiven Schild macht. Um die Flexibilität zu erhalten, zerlegten die Ingenieure das HDPE in Tausende von sechseckigen Stäben von 9 bis 60 Millimetern Länge, die zwischen elastischen Stoffschichten eingebettet sind. Die Längen der Stäbe wurden mit der Bethe-Bloch-Formel berechnet, die beschreibt, wie geladene Teilchen in Materie Energie verlieren. Die Weste wog bei Artemis I 26 Kilogramm, etwa so viel wie eine vollständige mittelalterliche Plattenrüstung.

Da Artemis I ohne Besatzung flog, trug eine Torso-Puppe namens Zohar die Weste, während eine identische Puppe, Helga, ungeschützt blieb. Beide waren mit Tausenden von Dosimetern bestückt. Die meiste aufgezeichnete Strahlung stammte aus dem inneren Van-Allen-Gürtel der Erde, da während des Fluges kein Sonnensturm auftrat. Das Team nutzte die Gürteldurchquerung als Proxy und baute Monte-Carlo-Simulationen, die die Dosimeterwerte innerhalb von fünf Prozent genau trafen. Anschließend modellierten sie zwei historische Stürme: Die Weste reduzierte die effektive Dosis um etwa 60 Prozent für das Ereignis vom August 1972 und um etwa 40 Prozent für den energiereicheren Sturm vom Oktober 1989.

Das Tragen der Weste während eines einzigen großen Sturms könnte die Karriere eines Astronauten um etwa 40 bis 193 Tage verlängern, gemessen am NASA-Lebenszeitlimit von 600 Millisievert – vergleichbar mit Orions Schutzraum, aber mit Bewegungsfreiheit. Die Weste schützt kaum vor galaktischer kosmischer Strahlung, die kontinuierlich mit höheren Energien eintrifft. StemRad hat das Gewicht der Weste mithilfe der Artemis-I-Daten bereits von 26 auf 16 Kilogramm reduziert und strebt eine leichtere Version an, die um den Höhepunkt eines Sturms herum tagelang getragen werden kann. Die Studie ist unter http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adz1892 veröffentlicht.