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Wissenschaftler der Universität Gent in Belgien stehen kurz vor einem Durchbruch im Bereich des Strahlenschutzes für Astronauten. Ihre innovative Forschung konzentriert sich auf Hydrogele, wasserabsorbierende Materialien, die als effektive Strahlenschilde dienen könnten und damit eine der größten Herausforderungen der Raumfahrt adressieren.
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Die unsichtbare Gefahr im Weltraum
Jenseits der schützenden Erdatmosphäre sind Astronauten einer erheblichen Strahlenbelastung ausgesetzt. Auf der Internationalen Raumstation ISS entspricht die Strahlung während eines sechsmonatigen Aufenthalts etwa 72 Millisievert (mSv). Zum Vergleich: Dies entspricht der Belastung mehrerer Jahre auf der Erde. Bei längeren Missionen, etwa zum Mars, steigt das Risiko für die Gesundheit der Astronauten dramatisch an.
Wasser als natürlicher Schutzschild
Wasser gilt aufgrund seiner Dichte und des hohen Anteils an Wasserstoffatomen als besonders effektiver Strahlenschutz. Die Verwendung von flüssigem Wasser in der Schwerelosigkeit ist jedoch mit erheblichen praktischen Problemen verbunden. Hier setzen die Forscher mit ihren Hydrogelen an: Diese können das Wasser binden und gleichmäßig verteilen, ohne die Nachteile von losem Wasser zu haben.
Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten der Hydrogele
Die Wissenschaftler untersuchen den Einsatz von superabsorbierenden Polymeren (SAP), die bis zum Hundertfachen ihres Gewichts an Flüssigkeit aufnehmen können. Diese Hydrogele könnten nicht nur in Raumfahrzeugen, sondern auch in Raumanzügen verwendet werden. Ihre Flexibilität ermöglicht es, sie in verschiedenen Formen und Dicken herzustellen, was sie für unterschiedliche Anwendungen in der Raumfahrt prädestiniert.
3D-Druck eröffnet neue Horizonte
Ein besonderer Vorteil der verwendeten Polymere ist ihre Verarbeitbarkeit mittels 3D-Druck. Dies eröffnet gänzlich neue Möglichkeiten in der Herstellung von Strahlenschutzmaterialien. Die Forscher können Hydrogele in nahezu jeder gewünschten Form produzieren, was eine optimale Anpassung an die spezifischen Anforderungen verschiedener Raumfahrzeuge und Ausrüstungsgegenstände ermöglicht. Das Team arbeitet intensiv daran, den Produktionsprozess zu optimieren und für die industrielle Fertigung vorzubereiten.
Die Entwicklung dieser Hydrogele könnte einen bedeutenden Fortschritt für die Sicherheit von Astronauten darstellen. Neben dem primären Zweck des Strahlenschutzes bieten sie weitere potenzielle Vorteile. So könnten sie beispielsweise als Wasserreservoirs bei unbemannten Missionen dienen oder in der Lebenserhaltung eingesetzt werden. Die Forschung an der Universität Gent zeigt eindrucksvoll, wie alltägliche Technologien innovative Lösungen für die komplexen Herausforderungen der Raumfahrt liefern können.
Welche weiteren Anwendungsmöglichkeiten sehen Sie für Hydrogele in der Raumfahrt und darüber hinaus? Und wie könnten diese Entwicklungen auch unser Leben auf der Erde in Zukunft beeinflussen?
Basierend auf Inhalten von www.phys.org und eigener Recherche.
