Published 2021 | Version v1
Journal article

Variation of radiation exposure depending on the solar cycle and during solar flares

  • 1. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, Köln (Germany)

Description

The complexity of the radiation fields prevailing in space reflects the diversity of physical conditions during past, present and future manned missions. Not only do fundamental differences between the various sources from which the radiation originates play a major role, but also mechanisms that influence the radiation field to which the space travellers are exposed. In addition to local influences, such as shielding by a spaceship, a space station or the atmosphere on extraterrestrial planets, or by a planetary magnetic field, these are in particular effects that arise from the cycle of activity that the sun goes through over a period of about 11 years, which has been known for centuries. The fact that galactic cosmic rays also exhibit a similar periodicity, which is, however, essentially anti-correlated to the number of sunspots, was recognised after the beginning of the systematic measurement of cosmic rays by neutron monitors, which record the intensity of the secondary hadronic component, especially the neutrons, on the Earth's surface. Likewise, both the probability for the occurrence of solar eruptions and their strength as well as the intensity of the radiation belts surrounding the Earth are influenced by the solar cycle.

Abstract (German)

Die Komplexität der im Weltraum vorherrschenden Strahlungsfelder spiegelt die Verschiedenartigkeit der physikalischen Bedingungen während vergangener, derzeitiger sowie zukünftiger bemannter Missionen wider. Nicht nur grundsätzliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Quellen, aus denen die Strahlung stammt, spielen eine große Rolle, sondern auch Mechanismen, die das Strahlungsfeld, dem die Raumfahrer und Raumfahrerinnen ausgesetzt sind, beeinflussen. Neben lokalen Einflüssen, wie beispielsweise die Abschirmung durch ein Raumschiff, eine Raumstation oder die Atmosphäre auf extraterrestrischen Planeten oder durch ein planetares Magnetfeld, sind dies insbesondere Effekte, die durch den seit Jahrhunderten bekannten Aktivitätszyklus entstehen, den die Sonne im Zeitraum von ungefähr 11 Jahren durchläuft. Dass auch die galaktische kosmische Strahlung eine ähnliche Periodizität aufweist, die jedoch im Wesentlichen antikorreliert zur Anzahl der Sonnenflecken ist, erkannte man nach Beginn der systematischen Messung der kosmischen Strahlung durch Neutronenmonitoren, die die Intensität der sekundären hadronischen Komponente, insbesondere der Neutronen, am Erdboden aufzeichnen. Ebenso sind sowohl die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten solarer Eruptionen und deren Stärke als auch die Intensität der Strahlungsgürtel, die die Erde umgeben, vom solaren Zyklus beeinflusst.

Additional details

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Original title (German)
Variation der Strahlenexposition in Abhängigkeit vom solaren Zyklus und bei Sonneneruptionen

Publishing Information

Journal Title
StrahlenschutzPraxis (Koeln)
Journal Volume
27
Journal Issue
4
Journal Page Range
p. 21-24
ISSN
0947-434X