Physical and biomedical countermeasures for space radiation risk

Radiation exposure represents a serious hindrance for long-term interplanetary missions because of the high uncertainty on risk coefficients, and to the lack of simple countermeasures. Even if uncertainties in risk assessment will be reduced in the next few years, there is little doubt that appropriate countermeasures have to be taken to reduce the exposure or the biological damage produced by cosmic radiation. In addition, it is necessary to provide effective countermeasures against solar particle events, which can produce acute effects, even life threatening, for inadequately protected crews. Strategies that may prove to be effective in reducing exposure, or the effects of the irradiation, include shielding, administration of drugs or dietary supplements to reduce the radiation effects, crew selection based on a screening of individual radiation sensitivity. It is foreseeable that research in passive and active radiation shielding, radioprotective chemicals, and individual susceptibility will boost in the next years to provide efficient countermeasures to the space radiation threat.

ZusammenfassungDie Strahlenexposition von Astronauten bzw. Kosmonauten ist wegen Unsicherheiten in den Strahlenrisikokoeffizienten und aufgrund der praktischen Probleme das Strahlenrisiko zu senken ein erhebliches Problem für zeitintensive interplanetarische Missionen. Auch wenn sich in den nächsten Jahren die Unsicherheiten für Risikoabschätzungen minimieren lassen würden ist es trotzdem ein vorrangiges Ziel direkt die Strahlenexposition oder die dadurch verursachten biologischen Strahlenschäden durch geeignete Maßnahmen zu reduzieren. Außerdem ist es notwendig die Astronauten vor solaren Teilcheneruptionen zu schützen, die sogar, falls die Besatzung unsachgemäß geschützt wird, akute und evtl. lebensbedrohliche Strahleneffekte verursachen können. Es gibt zahlreiche Strategien um die Strahlenexposition oder Strahlungsschäden zu minimieren. Dazu zählen die Optimierung der Abschirmung, die Verabreichung von Medikamenten oder Nahrungsergänzungsmitteln und eine Astronautenselektion basierend auf einer individuellen Bestimmung der Strahlenempfindlichkeit. Es ist zu erwarten, dass in den kommenden Jahren Forschungsprojekte die sich mit passiver bzw. aktiver Abschirmung, mit risikosenkenden Medikamenten oder individueller Strahlenempfindlichkeit befassen einen Aufschwung erleben werden, um geeignete Maßnahmen für Minderung des Strahlenrisikos zu entwickeln.