Eine kürzlich im Wissenschaftsjournal Space Weather veröffentlichte Studie beschäftigt sich mit wesentlichen Aspekten der in einigen Jahren bevorstehenden bemannten Reisen zum roten Planeten. Die bereits identifizierten Risiken sind klar zu benennen.

Die Schwerelosigkeit lässt Muskeln degenerieren und schlägt sich wohl auch auf das Gehirn nieder. Zudem schädigt die Strahlung im All die Zellen. Eine halbwegs gesunde Reise ist daher besonders kurz und gut gegen Strahlung geschützt.

In ihrer bereits durch das Peer Review gelaufenen Studie machen die Forscher eines internationalen Teams um Yuri Shprits von der Universität Potsdam und Mikhail Dobynde von der Universität Moskau, unterstützt von Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der University of California, ganz konkrete Vorschläge, wie die Umsetzung einer solchen Reise aussehen müsste.

Der Flug der jüngsten Mars-Mission der Nasa hatte sieben Monate gedauert. Für einen bemannten Flug rechnen die Forscher mit etwa neun Monaten. Die reine Flugzeit hin zum Mars und zurück zur Erde beträgt damit bereits 1,5 Jahre. Nach den Berechnungen der Wissenschaftler steigt die Gefahr für Strahlungsschäden erst ab einer Reisedauer von vier Jahren beträchtlich. Maximal vier Jahre halten die Forscher für verträglich. Damit wäre ein Forschungsaufenthalt auf dem Mars möglich, der immerhin einen Zeitraum von bis zu 2,5 Jahren umfassen könnte.

Der wichtige Strahlungsschutz lässt sich laut der Studie mit komplementären Maßnahmen erreichen. Zum einen sollte darauf geachtet werden, wann die eigentliche Reise erfolgt. Hierzu haben die Forscher berechnet, dass der optimale Zeitpunkt für den Beginn der Reise das sogenannte solare Maximum darstellt. Dabei handelt es sich um den Zeitpunkt, wenn die Sonne den Höhepunkt ihrer Aktivität erreicht. Der dann vorhandene starke Sonnenwind würde die gefährlichsten Teilchen der galaktischen kosmischen Strahlung (GCR: galactic cosmic rays) reflektieren.

Gleichzeitig ließen sich im Sonnenmaximum durch eine gute Abschirmung der äußeren Haut des Raumschiffs die solaren energiereichen Teilchen (SEP: solar energetic particles) fernhalten. Allerdings dürfte die Armierung des Raumschiffs nicht zu massiv angesetzt werden, weil die GCR ansonsten die Sekundärstrahlung im Inneren des Raumschiffs erhöhen könnte. Das wiederum würde die mögliche Reisedauer verkürzen.

Ziel der Studie war es, die Machbarkeit einer bemannten Marsreise zu untersuchen. Das Forscher-Team kommt zu dem Ergebnis, dass die Weltraumstrahlung einem solchen Vorhaben zwar strenge Beschränkungen auferlege und technologische Schwierigkeiten mit sich bringe, aber dennoch machbar sei.

Einen Haken gibt es allerdings: Das Sonnenmaximum, das als optimaler Reisezeitpunkt angesehen wird, ist schwer vorherzusagen und im Grunde immer erst sechs bis acht Monate nach seinem Auftreten von der Erde aus sicher als solches zu beurteilen. Zwar hat sich ein Zeitraum von elf Jahren als sogenannter Sonnenzyklus erwiesen, der bringt jedoch für die Berechnung des solaren Maximums kaum Klarheit. Was wir sicher wissen, ist, dass es im Jahr 2019 ein Minimum gegeben hat – die Sonne also bereits wieder auf dem Weg zu ihrem Maximum ist. Nach derzeitigen Berechnungen wird das nächste solare Maximum zwischen 2024 und 2026 erwartet.