DOSIS zurück in Kiel

CAU verbessert Strahlenmessgerät für nächste Weltraummission

Im europäischen Columbus-Modul auf der internationalen Raumstation ISS steckte DOSIS, das Experiment von Physikerinnen und Physikern der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Es prüfte mit hochsensiblen Sensoren die kosmische Strahlung, der die Astronauten im Weltall ausgesetzt waren. Mit der letzten Space-Shuttle-Mission kehrte das Modul für einige Zeit auf die Erde zurück. Jetzt ist DOSIS (Dose Distribution Inside the ISS) wieder in Kiel angekommen. Die Spezialistinnen und Spezialisten um Sönke Burmeister vom Institut für Experimentelle und Angewandte Physik an der CAU (IEAP) – Abteilung Extraterrestrische Physik – nehmen es in den nächsten Monaten genau unter die Lupe. „Unsere Instrumente werden ab der kommenden Mission als Langzeitexperiment auf der ISS bleiben. Wir nutzen jetzt die Möglichkeit, das Strahlenmessgerät nochmals zu verbessern“, erklärt Missionsleiter Burmeister.

Drei gefährliche Strahlungsarten
DOSIS sammelt hauptsächlich Daten von drei Strahlungsarten. Zum einen misst es die galaktische Strahlung, die abhängig von der Sonnenaktivität ist. Wenn die Sonne nur wenig aktiv ist, nimmt die galaktische Strahlung zu, da sich das Magnetfeld der Sonne abschwächt. Andererseits kann aber auch die Sonne Quelle von Strahlung sein. Das geschieht zum Beispiel bei sporadischen Teilchenausbrüchen auf der Sonne. Dann kann die Strahlung bis zur ISS vordringen. Auch diese Aktivitäten registriert DOSIS. Ein weiterer Strahlungsherd ist das Magnetfeld der Erde. Es schirmt einerseits die geladenen Teilchen der kosmischen Strahlung ab, kann diese andererseits aber auch in Form der Strahlungsgürtel sammeln. An bestimmten Stellen im Orbit bewegt sich die Raumstation im Bereich eines solchen Strahlungsgürtels. Dort ist die Strahlenbelastung der Astronauten um ein Vielfaches höher als an anderen Orten der Umlaufbahn. Diese Stelle nennt man den Bereich der südatlantischen Anomalie, da sie sich über dem Südatlantik beziehungsweise Südamerika befindet. Welche genauen Auswirkungen die Strahlung auf die Astronauten hat, lässt sich bisher noch nicht mit Bestimmtheit sagen. „Wir haben bisher in Langzeitstudien nur Anzeichen dafür feststellen können, dass der „Graue Star“ früher auftreten kann“, sagt Burmeister.

Kieler Gerät misst deponierte Energie
Das Kieler Gerät nutzt Halbleiterdetektoren, mit deren Hilfe man einen Ladungspuls aus dem Energieverlust ionisierender Strahlung erhält. Mit diesem lässt sich die deponierte Energie pro Masse messen. Die Daten werden zunächst lokal gespeichert und anschließend einmal pro Monat an das IEAP in Kiel weitergeleitet. Die Informationen sollen helfen, die Strahlungsumgebung innerhalb des Columbus-Moduls besser zu beschreiben. DOSIS befindet sich nicht allein auf der ISS. Jede Raumfahrtnation, die ein Forschungsmodul auf der ISS betreibt, betreibt eigene Messgeräte auf der Station. „Alle Messgeräte haben ihre Stärken und Schwächen. So können wir uns durch die Vielfalt ergänzen und ein viel breiteres Messspektrum abdecken.“

Bis März kommenden Jahres haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Zeit, das Strahlenmessgerät zu verbessern. Dann geht es mit einem russischen Soyuz Raumschiff wieder zurück ins Weltall – weitere Strahlung messen.