GSI entwickelt Simulator zur Nachbildung kosmischer Strahlung auf der Erde

Forschende am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt haben einen neuartigen Galactic Cosmic Ray (GCR) Simulator entwickelt. Mit dieser Anlage lässt sich die komplexe Strahlungsumgebung des Weltraums erstmals realitätsnah unter Laborbedingungen nachbilden.

Galaktische kosmische Strahlung entsteht bei extrem energiereichen astrophysikalischen Ereignissen wie Supernovae und besteht aus hochenergetischen Teilchen, die sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit durch den Weltraum bewegen. Für Astronautinnen und Astronauten sowie für Raumfahrzeuge stellt diese Strahlung eines der größten Risiken bei Langzeitmissionen jenseits des Erdmagnetfelds dar.

Um ihre Auswirkungen besser untersuchen zu können, nutzt das Forschungsteam am GSI eine innovative acceleratorbasierte Lösung. Der Simulator basiert auf einem hybriden aktiv-passiven Konzept, bei dem Schwerionenstrahlen aus Beschleunigern mit speziell entwickelten Modulatoren kombiniert werden. Dadurch lässt sich das komplexe Mischspektrum kosmischer Strahlung wesentlich realistischer nachbilden als mit bisherigen experimentellen Ansätzen.

Die neue Infrastruktur ermöglicht es Forschenden, die Auswirkungen von Weltraumstrahlung auf biologische Systeme, elektronische Komponenten und Schutzmaterialien zu untersuchen. Die gewonnenen Erkenntnisse sind entscheidend für zukünftige bemannte Missionen zum Mond, zum Mars und darüber hinaus.

Darüber hinaus können die Ergebnisse auch Impulse für Strahlenschutz, medizinische Forschung und acceleratorbasierte Technologien auf der Erde liefern.