Matroshka-2 Kibô: Passive Thermolumineszenzdosimetrie

15.08.2011 - 30.06.2012
Forschungsförderungsprojekt
Technische Fortschritte im letzten Jahrhundert schafften beispiellose Gelegenheiten für die Menschheit, unseren Heimatplaneten zu verlassen und das Weltall zu erforschen. Die Exposition des Menschen durch kosmische Strahlung wurde als wesentliche Gesundheitsgefährdung erkannt und stellt die vielleicht bedeutendste Einschränkung für Raumfahrer während Langzeitflügen an Bord der ISS, der Errichtung menschlicher Außenposten auf anderen Himmelskörpern unseres Sonnensystems oder zukünftigen Forschungsmissionen in die Tiefen des Weltalls dar. Eines der wichtigsten Ziele der Weltraumdosimetrie ist es, eine solide Grundlage für die Erfassung des Risikos durch akute Strahlensyndrome und strahleninduzierte Spätschäden, wie z.B. Krebs, zu schaffen, selbst wenn die mit diesen einzigartigen Strahlenfeldern in Zusammenhang stehende Strahlenbiologie zu einem beträchtlichen Teil noch unbekannt ist. Die Verwendung spezieller Phantome, die einen Astronautenkörper simulieren, ermöglicht eine detaillierte Abbildung der Dosisverteilung, wie sie zur Bewertung der in verschiedenen Organen und Geweben absorbierten Dosen unerlässlich ist. Matroshka ist ein im Rahmen des ELIPS-Programmes der ESA entwickeltes anthropomorphes Alderson Rando™-Rumpfphantom mit einem natürlichen menschlichen Skelett in einer proprietären Urethanverbindung, die radiologisch Weichteilgewebe entspricht. Die Einrichtung, welche seit 2004 im Russischen Segment der ISS verwendet wurde, soll einen Astronauten bei Aktivitäten innerhalb und außerhalb der Raumstation simulieren und die Verteilung der absorbierten Strahlendosis und -qualität an den Stellen lebenswichtiger Organe und Gewebe mit Hilfe spezieller Sensoren bestimmen. Die Technische Universität Wien stellt ungefähr ein Viertel der zum Einsatz gelangenden 4.800 TL-Dosimeter zur Verfügung, die in regelmäßiger Anordnung im Phantomkörper eingebettet sind. Am 4. Mai 2010 wurde Matroshka in das japanische Weltraumlabor gebracht und im Life Science Payload Rack F2 des Kibō-Druckmoduls für eine einjährige Exposition durch kosmische Strahlung installiert. Im Zuge des Experiments sollen empirische Relationen zwischen messbaren Größen in der Personendosimetrie und Gewebedosen im Inneren des lebensgroßen Phantoms hergestellt werden, um die Vorhersage strahleninduzierter stochastischer Risiken, insbesondere die Induktion solider Tumore, zu verbessern. Das Experiment wird in Kooperation zwischen ESA, JAXA und Roskosmos unter der Koordination des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie der Beteiligung von einundzwanzig führenden Forschungsinstitutionen durchgeführt.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungmittel

  • ESA / ESTEC (EU) Europäische Weltraumorganisation ESA Ausschreibungskennung RfQ 3-13359/11/NL/FC

Forschungsschwerpunkte

  • Biological and Bioactive Materials: 50%
  • Sustainable Production and Technologies: 50%

Schlagwörter

DeutschEnglisch
Kosmische StrahlungCosmic radiation
MatroshkaMatroshka
PhantomkörperPhantom body
StrahlenschutzHealth physics
ThermolumineszenzThermoluminescence

Externe Partner_innen

  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
  • European Space Research and Technology Centre

Publikationen