Kosmische Strahlung

Kosmische Strahlung besteht aus hochenergetischen Teilchen (überwiegend Protonen, aber auch schwerere Atomkerne und Elektronen), die aus dem Weltraum auf die Erde treffen. Sie wurde 1912 von Victor Hess bei Ballonaufstiegen entdeckt, wofür er 1936 den Nobelpreis für Physik erhielt. Die Teilchen erreichen Energien, die kein irdischer Beschleuniger reproduzieren kann.

Die Quellen sind vielfältig: Niederenergetische kosmische Strahlung stammt von der Sonne (Sonnenwind und solare Teilchenereignisse). Galaktische kosmische Strahlung wird in Supernova-Überresten beschleunigt. Die energiereichsten Teilchen, sogenannte Ultra-High-Energy Cosmic Rays (UHECRs), stammen vermutlich aus aktiven Galaxienkernen oder Gamma-Ray Bursts und tragen die Energie eines Tennisballs auf ein einziges Proton konzentriert.

Auf der Erdoberfläche schützen uns Atmosphäre und Magnetfeld weitgehend vor kosmischer Strahlung. In der Raumfahrt ist sie dagegen eines der größten Gesundheitsrisiken: Auf einer Marsmission wären Astronauten über Monate hochenergetischer Teilchenstrahlung ausgesetzt, die DNA-Schäden, erhöhtes Krebsrisiko und möglicherweise neurologische Auswirkungen verursacht. Die Abschirmung ist technisch extrem schwierig, weil die energiereichsten Teilchen selbst dicke Metallwände durchdringen.

In der Science Fiction ist kosmische Strahlung ein realistisches Element in Hard-SF-Romanen über bemannte Raumfahrt. Andy Weirs Projekt Hail Mary, Kim Stanley Robinsons Aurora und Alastair Reynolds' Pushing Ice thematisieren die Strahlungsbelastung auf langen Reisen. In den Fantastic Four-Comics der Marvel-Welt ist kosmische Strahlung der Auslöser für die Superkräfte der Helden, was zwar physikalisch unsinnig, aber kulturell prägend ist.