The FLARE Suit: A protection against solar radiation in space

Abstract: FLARE Suit är en enhet som används för att skydda astronauter från intensiv partikelstrålning när de reser ut ur magnetosfären på framtida Deep Space-uppdrag.   Denna dräkt kan skydda mot solpartiklar som på grund av sin höga densitet kan orsaka akut strålningssjuka och leda till överdriven förstöring av inre organ (mag- tarmkanalen, nervsystemet, blodbildande benmärg) och i värsta fall till döden. Dessa symtom blir mycket starkare utanför jordens magnetosfär, vid månen eller på väg till Mars. För tillfället studeras FLARE-dräkten som ett komplement inombords till det befintliga skyddet från rymdfarkostens struktur, men även för rymdpromenader utanför rymdfarkoster och på andra planeter kan övervägas. FLARE består av en uppblåsbar dräkt som fylls med vatten när det behövs. Under uppskjutning är dräkten tom och lätt tack vare att den vid användning utnyttjar vattnet som redan finns ombord på människobärande rymdskepp. Den fylls på några minuter, och att använda sig av individuella skyddsdräkter är betydligt mer materialsnålt än att täcka farkosten med paneler. Dessutom ger vatten högt skydd per massa. Efter hydrogenerade bornanorör (HBNNT) och högdensitetspolyeten (HDPE) är vatten det tredje högsta skyddsmaterialet mot solstrålning. I framtiden kan vatten även komma att kompletteras med salt vilket kan hjälpa mot (neutronerna i) sekundära partiklar då salt har en hög neutronblockeringseffektivitet. Slutligen har FLARE en helt adaptiv flerskikts- och formändringsdesign som möjliggör anpassning i realtid, beroende på solstrålningens intensitet, antalet involverade astronauter, tidsramen och vattenförsörjningen. Den preliminära utformningen av FLARE-dräkten beskrivs och strålningssimuleringar utförs i en 1D-miljö inom Columbus-modulen, vilket visar en minskning av strålningsexponeringen med 50 procent, med 3,5 till 4 centimeter vatten, beroende på salthalten. Därefter byggs en 3D-miljö, som inte är testad än. För denna miljö har bedömningar av relevanta 3D-modeller gjorts, Columbus-modulen har konstruerats och designval anpassade för mänsklig morfologi har gjorts. Matlab-koder har skrivits också för att bygga och forma en 3D-dräkt ovanpå den mänskliga modellen, följt av olika strålskyddsstrategier.