Gefahr durch Strahlung im All: Wie schützen sich die Artemis-2 Astronauten?

Strahlung erhöht das Krebsrisiko und kann Organe schädigen. Je länger die Weltraumreise, desto höher die Dosis. Wie sich die Astronauten schützen und welche Technologien in Zukunft längere Aufenthalte auf dem Mond und Reisen zum Mars ermöglichen könnten.08.04.2026, 17.40 Uhr6 LeseminutenUnsichtbar, lautlos und unvorstellbar schnell fliegen atomare Teilchen durch die Weiten des Alls. Seit Millionen von Jahren sind sie unterwegs und sind nur absoluter Leere begegnet. Jetzt schlagen sie ein.Optimieren Sie Ihre BrowsereinstellungenNZZ.ch benötigt JavaScript für wichtige Funktionen. Ihr Browser oder Adblocker verhindert dies momentan.Bitte passen Sie die Einstellungen an.Sie dringen durch die Wände der Orion-Kapsel, in die Körper der Artemis-2-Astronauten. Sie töten Zellen, schädigen das Erbgut. Wir haben ein Wort für diese ultraschnellen Teilchen: Strahlung.Newsletter «Das Wochenende»Inspirierende Reportagen, bewegende Geschichten, tiefgehende Hintergründe: Jeden Freitagnachmittag begleiten wir Sie mit ausgewählten Lesetipps in Ihr Wochenende.Jetzt kostenlos abonnierenIhr sind Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch und Jeremy Hansen nun ausgesetzt. Bislang haben die Atmosphäre und das Magnetfeld der Erde sie gegen solche Gefahren abgeschirmt. Beide haben die Astronauten seit Tagen weit hinter sich gelassen. Seit acht Tagen befinden sie sich auf ihrem Weg um den Mond, haben ihn umkreist und werden nun zur Erde zurückkehren. Ihr Weg hat sie weiter von der Erde weggetragen, als sich je ein Mensch zuvor gewagt hat.Schematische DarstellungDie Artemis-2-Astronauten dürften ihren Aufenthalt im tiefen Weltraum dennoch sicher überstehen, denn sie sind der Strahlung nur für wenige Tage ausgesetzt. Aber in den kommenden Jahren und Jahrzehnten sollen Städte auf dem Mond entstehen und bemannte Flüge zum Mars stattfinden. Menschen werden sich länger und länger im Weltall aufhalten. Strahlenschutz ist eines der grössten ungelösten Probleme, das diesen Zielen noch im Weg steht.Die StrahlungEs gibt gleich mehrere Arten von Strahlung im Weltall. Unterschiedliche Teilchen, leichte oder schwerere, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Manche sind leicht zu stoppen, andere durchdringen fast alles, manche sind akut gefährlich, andere erhöhen langfristig das Risiko für Krankheiten. Und über alle wissen wir noch wenig. Denn auf der Erde kommen diese Strahlungsarten schlicht nicht vor.Newsletter «Quantensprung»Wir prüfen Ideen, die wirklich etwas verändern könnten – und wie sie Realität werden. Jeden Freitag diskutiert unsere Wissenschaftsredaktion über visionäre Forschung und ihre Auswirkung auf die Welt – als Podcast und Newsletter.Jetzt kostenlos abonnierenEine der grössten Gefahren für Astronauten sind sogenannte Sonnenstürme oder «solar particle events». Dabei stösst die Sonne grosse Mengen von winzigen geladenen Teilchen aus. Sie fliegen mit hoher Energie und Geschwindigkeit ins All. Treffen sie auf die Erde, werden sie vom Magnetfeld abgelenkt und bringen die Atmosphäre zum Glühen. Dabei entstehen die Polarlichter, die gerade in den vergangenen Monaten sogar häufig in Deutschland und der Schweiz zu sehen waren.Schematische DarstellungAm Himmel kann man sie geniessen, am eigenen Leib möchte man die Strahlung lieber nicht erfahren. Denn wenn die Teilchen auf einen menschlichen Körper treffen, töten sie dort sehr effektiv Zellen. So effektiv, dass eine ganz ähnliche Strahlung sogar zur Krebstherapie verwendet wird. Stünde ein Mensch ungeschützt im Teilchen-Bombardement der Sonne, wären die Effekte ähnlich wie in der unmittelbaren Nähe eines Atombomben-Einschlags.Auch während der Artemis-2-Mission könnte es grundsätzlich zu einem solchen Sonnensturm kommen – diese sind zurzeit sogar besonders häufig. Bisher können wir nicht vorhersagen, wann der nächste Sturm kommt, sie treten in unregelmässigen Abständen auf. Wir können bloss mithilfe von Satelliten detektieren, wenn ein Sturm stattfindet, und wenige Stunden vor dem Eintreffen der gefährlichen Teilchen eine Warnung ausgeben.Für die Artemis-2-Mission hat die Nasa deshalb einen ungewöhnlichen Plan ausgearbeitet. Allein die Wände der Raumkapsel schirmen die Astronauten nicht genügend von der Strahlung ab. Im Fall eines Sonnensturms müssen die Astronauten deshalb ihre Raumkapsel so umbauen, dass ein improvisiertes Sturmschutz-Versteck entsteht. Dazu ordnen sie all ihr Gepäck rund um zwei kleine Lagerbuchten herum an. Dort müssen die Astronauten dann zusammengekauert ausharren, mit den Knien an der Brust, bis zu 24 Stunden lang. Selbst auf den Kopf setzen sie sich ein Päckchen ihres Gepäcks. Je mehr Material um sie herum, desto besser.Quelle: Youtube / space.comTatsächlich ist die Nasa in der Vergangenheit schon einmal um Haaresbreite an einem Desaster vorbeigeschrammt. Im August 1972 ereignete sich ein extrem starker Sonnensturm. Nur wenige Monate zuvor war die Apollo-Mission 16 auf dem Mond gelandet, wenige Monate später flog Apollo 17 ins All. Wäre das Timing ungünstiger gewesen, hätten die Astronauten so hohe Strahlendosen abbekommen, dass sie mit hoher Wahrscheinlichkeit auf dem Mond an einer akuten Strahlenkrankheit verendet wären.Der NachbauSelbst wenn die Astronauten während Artemis 2 keinen Sonnensturm erleben, Strahlung bekommen sie so oder so ab. Denn da ist auch noch die sogenannte galaktische Strahlung. Sie besteht aus hochenergetischen, elektrisch geladenen Teilchen, die durch die Explosion von Supernovae oder von Schwarzen Löchern ins All geschleudert werden. Diese Art der Strahlung ist im Weltraum omnipräsent. Im Vergleich zur Strahlung aus Sonnenstürmen ist die Dosis der galaktischen Strahlung zwar deutlich geringer. Dafür sind die Teilchen aber noch schwerer und haben noch viel mehr Energie. Das macht sie gleichzeitig schädlicher für den Körper, und sie sind viel schwerer zu stoppen.Die Schäden, die sie anrichten, sind langfristig: erhöhtes Risiko für Krebs, für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Katarakt, sogar Störungen des Gehirns und Nervensystems.Wie hoch diese Gesundheitsrisiken für die Astronauten aber konkret sind, lässt sich derzeit nur grob abschätzen. Deshalb fliegen bei der Artemis-2-Mission auch kleine Organchips an Bord der Raumkapsel mit. Sie enthalten winzige Nachbildungen von einem besonders strahlensensiblen Gewebe, dem Knochenmark, gezüchtet aus den Zellen der Astronauten. Nach dem Flug werden die Organchips genau untersucht, um herauszufinden, was die Strahlung und andere Belastungen des Weltraumflugs auf der molekularen Ebene mit dem Gewebe gemacht haben.Nur selten bietet sich eine Gelegenheit, den Einfluss der Weltraumstrahlung auf Menschen und Gewebe so direkt zu untersuchen. Christoph Schuy ist Kernphysiker und will genau das ändern. Dafür forscht er am Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt an Weltraumstrahlung.Denn am GSI steht ein Teilchenbeschleuniger. Die Anlage kann alle Teilchensorten, die in der Weltraumstrahlung vorkommen, auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigen. Eine an den Beschleuniger angrenzende Kammer haben Schuy und seine Kollegen so ausgebaut, dass sie dort die Weltraumstrahlung nachahmen können: Manche Teilchen fliegen schneller, andere werden etwas abgebremst, möglichst genau so, wie es im Weltall wäre.«Cave A» nennen sie ihren Versuchsraum. Er ermöglicht Experimente, die sonst nur im Weltraum möglich wären. Forscher aus aller Welt können in diesem Raum Experimente durchführen. Sie testen zum Beispiel die Effekte der Strahlung auf unterschiedliche Gewebe oder die Effektivität von verschiedenen Materialien zur Abschirmung.Die AbschirmungDenn natürlich: Am besten wäre es, die Strahlung würde die Astronauten im Raumschiff gar nicht erst erreichen. Doch das ist extrem schwierig. «Wir haben hier am Teilchenbeschleuniger meterdicke Betonwände, um uns vor der Strahlung zu schützen. Das geht im Weltraum nicht», sagt Schuy.Stattdessen gibt es viele imperfekte Lösungen. Der Kunststoff PE zum Beispiel wird als Schutz vor Strahlung verwendet. In der ISS sind damit diejenigen Ecken ausgekleidet, in denen die Astronauten schlafen. Dabei erhöht der Kunststoff sogar die Menge an Strahlung, die hindurchdringt – wandelt sie dafür aber in eine für den Körper weniger schädliche Variante um.Für zukünftige Städte oder auch nur dauerhafte Basisstationen auf dem Mond gibt es Konzepte, Menschen in Tunneln und Höhlen unterzubringen. Mondgestein mag zwar kein High-Tech- Strahlenschild sein, dafür ist es in grossen Mengen vorhanden – und manchmal ist eine dicke Schutzschicht alles, was es braucht.An einer besonders überraschenden Schutzmethode tüftelt ein Forscherteam an der Universität Gent in Belgien für die europäische Raumfahrtbehörde ESA. Sie entwickeln spezielle Hydrogele, die eines Tages beispielsweise in Raumanzüge eingebaut werden könnten. Man könnte auch sagen: Sie wollen die Astronauten mit einer Art Wackelpudding schützen. Denn das im Hydrogel reichlich vorhandene Wasser ist erstaunlich gut darin, Strahlung abzuhalten. Und es hat einen entscheidenden Vorteil: Im Gegensatz zu vielen anderen Strahlenschutz-Materialien sind Hydrogele weich und ermöglichen den Astronauten Beweglichkeit. Eine Schicht davon im Raumanzug könnte es Astronauten erlauben, sich länger an der Mondoberfläche aufzuhalten und ihre Umgebung zu erkunden.Und nicht nur die Astronauten selbst müssen gut vor Strahlung geschützt werden. Die Strahlung kann auch die Elektronik stören. Das kann schlimme Folgen haben. «Wenn der Computer die Lebenserhaltungssysteme steuert, dann darf der Computer nicht abstürzen», sagt Schuy. Die elektronischen Systeme einer Weltraumkapsel oder Mondstation müssen also effektiv gegen Strahlung abgeschirmt werden.Neben neuen Materialien gäbe es zumindest theoretisch noch eine andere Möglichkeit, die Strahlungsrisiken zum Beispiel bei einem Flug zum Mars zu minimieren. «Wenn die Rakete viel schneller fliegen würde, wäre das perfekt für den Strahlenschutz», sagt Schuy. Denn dann wären Astronauten auf dem Flug weniger lang der Strahlung ausgesetzt. Und für kurze Aufenthalte im All reichen die heutigen Schutzmassnahmen bereits aus – wie eben aktuell bei der Artemis-2-Mission.Quellen und Vorlagen für die Visualisierungen:3-D-Modell OrionAvatar-ChipOrion Suit Equipped to Expect the Unexpected on Artemis MissionsWhat is the Artemis Orion Crew Survival System?Artemis Orion OCSS Astronaut Suit NASA with PBR Textures 3D modelNZZ Live-Veranstaltung: Von Science-Fiction zur Realität: Lebensraum Weltall?Mit der NASA Mondmission Artemis reisen Menschen weiter in den Weltraum vor denn je zuvor. Wie realistisch ist die Kolonialisierung anderer Planeten tatsächlich? Ein Gespräch mit Thomas Zurbuchen und Rabea Rogge.Dienstag, 30. Juni 2026, 20.00 Uhr, Kaufleuten, ZürichTickets und weitere Informationen finden Sie hierPassend zum Artikel