Ein einfacher Permanentmagnet, wie man ihn in alltäglichen Lautsprechern und Kühlschranktüren findet, könnte eines Tages Astronauten vor tödlichen Sonnenstürmen bewahren. Forscher in Italien und Deutschland haben eine Vorabstudie veröffentlicht, die zeigt, dass ein permanentes Magnetfeld genügend hochenergetische Teilchen ablenken könnte, um Tiefraummissionen sicherer zu machen – ohne die Komplexität oder den Strombedarf konkurrierender Technologien.
Eine günstigere Möglichkeit, tödliche Weltraumstrahlung zu blockieren
Strahlung ist eines der größten Hindernisse, um Menschen zum Mars oder darüber hinaus zu schicken. Selbst niedrige Dosen über Monate können das zentrale Nervensystem schädigen und das Krebsrisiko erhöhen. Aktuelle Abschirmmethoden haben Nachteile. Passive Wasserschilde erfordern den Start riesiger Massen in den Orbit. Aktive supraleitende Magnete brauchen ständigen Strom und schwere Kühlsysteme. Die neue Arbeit unter der Leitung von Valerio Parisi und Kollegen erkundet einen Mittelweg: einen Permanentmagneten aus Seltenerdmaterialien, der ein stabiles Magnetfeld ohne laufenden Strom erzeugt.
Wie ein Magnetfeld auf einem Raumschiff wirken könnte
Das Team modellierte einen toroidalen, also donutförmigen, Permanentmagneten, der um eine Crewkabine positioniert ist. Ihre Simulationen testeten, wie gut das Magnetfeld Protonen von solaren Teilchenereignissen ablenken würde – den plötzlichen Strahlungsausbrüchen, die bei Sonnenstürmen auftreten. Sie fanden heraus, dass ein Magnet mit einer Feldstärke von etwa 1 Tesla, vergleichbar mit einem typischen MRT-Gerät, die Strahlendosen erheblich reduzieren könnte. Der Magnet würde etwa 4.000 Kilogramm wiegen, weit weniger als die Dutzenden Tonnen Wasser, die für passive Abschirmung nötig sind.
Warum lokale Forscher und Raumfahrtagenturen aufmerksam werden
Die Studie wurde an der Universität Rom Tor Vergata und der Universität Neapel Federico II in Italien durchgeführt, mit Mitarbeitern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Deutschland. Für europäische Raumfahrtagenturen, die oft mit kleineren Budgets als die NASA arbeiten, ist eine kostengünstige, wartungsarme Abschirmoption besonders attraktiv. Der Magnet benötigt keine Flüssigheliumkühlung, keine Stromversorgung und keine beweglichen Teile. Er könnte beim Start eingeschaltet werden und für die gesamte Mission arbeiten.
Was das für zukünftige Tiefraumreisen bedeutet
Permanentmagnete sind keine perfekte Lösung. Sie können nicht jede Art von Strahlung stoppen, insbesondere die hochenergetischsten galaktischen kosmischen Strahlen. Aber für die gefährlichsten kurzfristigen Ereignisse wie Sonneneruptionen könnten sie eine zuverlässige erste Verteidigungslinie bieten. Die Forscher merken an, dass die Technologie bereits ausgereift und kommerziell verfügbar ist. Wenn weitere Tests die Simulationen bestätigen, könnte ein Permanentmagnetschild zu einer Standardkomponente auf jedem bemannten Raumschiff werden, das zum Mond oder Mars unterwegs ist.
