Ist die Weltraumstrahlung ein Risiko für die Weltraumfilmfotografie und wie wird dies verhindert?

Nachdem ich diese Frage über eine 135-Kamera gesehen hatte, die während eines Weltraumspaziergangs verwendet wurde, fragte ich mich Folgendes:

Es ist allgemein bekannt, dass Astronauten einer erhöhten Strahlung, auch Weltraumstrahlung genannt, ausgesetzt sind.

Zitat der NASA :

Astronauten sind ionisierender Strahlung mit wirksamen Dosen im Bereich von 50 bis 2.000 mSv ausgesetzt. 1 mSv ionisierender Strahlung entspricht etwa drei Röntgenaufnahmen der Brust. Das ist also so, als ob Sie 150 bis 6.000 Röntgenbilder der Brust hätten.

Astronauten sind durch ihre Raumanzüge vor Strahlung geschützt , aber die Kamera scheint kein Schutzgehäuse zu haben, wie auf diesen Fotos gezeigt . Da die Belichtung Ihres Films mit einem Röntgengerät im Allgemeinen eine schlechte Idee ist, insbesondere bei Filmen mit höherem ISO-Wert, scheint es schädlich, wenn der Film in diesen „Weltraumkameras“ konstant hohen Strahlungsdosen ausgesetzt wird.
Fotos von Weltraummissionen fielen jedoch offensichtlich gut aus. Was ist der Grund dafür? Schädigt die Strahlung den Film nicht oder gibt es eine Schutzmethode, die auf den Fotos nicht sichtbar ist?

Diese Antwort besteht aus zweieinhalb Teilen.

Erster Teil: Wenn Sie sich in LEO (niedrige Erdumlaufbahn) befinden (die einzigen EVAs außerhalb von LEO waren Teil des Apollo-Programms), befinden Sie sich innerhalb des Van-Allen-Gürtels, und die Strahlungsumgebung ist daher bedeutend angenehmer. Kein Mensch war seit Apollo höher als LEO.

Zweitens, wenn Sie sich außerhalb des Van-Allen-Gürtels befinden, wie zum Beispiel auf dem Mond, sind die Dinge schlimmer. Aber du bist nicht sehr lange da. Insbesondere liegt die jährliche Strahlungsdosis auf dem Mond irgendwo zwischen 100 und 400 mSv: Auf der Erdoberfläche (na ja, in den USA variiert sie stark) beträgt sie ungefähr 6 mSv (dies stammt von dieser Seite ) (siehe unten auf die Einheiten für die Strahlungsdosis). Der Mond ist also ungefähr 66-mal schlechter als die Erde: Ein Film auf dem Mond für eine Woche erhält ungefähr die gleiche Dosis wie auf der Erde, wenn er ein Jahr und drei Monate unter den gleichen Bedingungen gelagert wird. Nun, Sie können Filme so lange und sogar noch viel länger auf der Erde lagern, ohne nennenswerte negative Auswirkungen zu haben. Eine Woche oder so ist also in Ordnung.

Darüber hinaus war der meist verwendete Film mit ISO-Werten (eigentlich ASA) von 160 oder weniger ziemlich langsam, und langsamer Film ist weniger empfindlich gegenüber Strahlenschäden. Auf einigen Missionen (jedenfalls Apollo 8) wurde jedoch ein sehr schneller Film verwendet: siehe diese NASA-Seite :

Auf Apollo 8 wurden drei Magazine mit 70 mm breiten, perforierten Kodak Panatomic-X-Feinkornfilmen (80 ASA, s / w), zwei mit Kodak Ektachrome SO-168, eines mit Kodak Ektachrome SO-121 und eines mit Super geladen lichtempfindlicher Kodak 2485, 16.000 ASA-Film.

Strahlungsdosismessungen sind kompliziert, aber das Sievert ist ein häufig verwendetes Maß. ein rem ist ein älteres Maß: 1Sv ist 100rem und ein mSv ist ein Milli-Sievert. Keine davon ist unbedingt für Filme geeignet, da sie alle über die vom Menschen aufgenommene Dosis sprechen. Aber sie sind die besten, die ich finden konnte.

Die Strahlung über der Atmosphäre ist zwar höher als auf der Erde, aber nicht so hoch, dass der fotografische Film so schnell zerstört wird, wie es Ihre Frage nahelegt. Die Beträge, auf die Sie von der NASA verweisen, sind Expositionen während einer Mission, keine kurzen Weltraumspaziergänge.

In einer NASA-Studie zur Empfindlichkeit von fotografischen Filmen während der Shuttle-Jahre stellte die NASA im Grunde genommen fest, dass Strahlung Effekte hervorrief, die denen älterer Filmmaterialien ähnelten, bei denen sich die Farben verschoben hatten und der Kontrast beeinträchtigt wurde. Beschlagener Film, wie man es erwarten würde, wurde nicht gefunden. Die NASA empfahl, weniger empfindliche Filme zu verwenden, da diese weniger stark betroffen waren. Filme mit einer Empfindlichkeit von 400 und mehr schienen strahlungsempfindlicher zu sein, und die NASA empfahl, Filme mit niedrigerem ISO-Wert zu verwenden.

Interessanterweise ist es heute Gammastrahlung, die den größten Einfluss auf Kameras (und Menschen) hat, und nicht Röntgenstrahlung oder andere ionisierende Strahlung. Dies wird durch die Tatsache verschärft, dass es weder für Menschen noch für Kameras eine praktische Abschirmung gibt, da Gammastrahlung fast alles durchdringt (dies ist einer der gefährlichsten Aspekte einer Kernbrennstoffschmelze, dh Tschernobyl). Die NASA hat festgestellt, dass diese Gammastrahlen bei Digitalkameras noch wirkungsvoller sind, da sie den Sensor beschädigen und im Wesentlichen eine Fotoseite auf einem Sensor „ausschalten“ können.

Die Wirkung von Strahlung, die bei Weltraummissionen auftrat, wurde von der NASA gut untersucht:

• Die Auswirkungen der Weltraumstrahlung auf den Flugfilm ( pdf )

Ein paar Tage im Weltraum entsprechen in der Regel einer Alterung des Films von etwa 150 Tagen. Einige der Mondaufnahmen der NASA zeigen sichtbare Anzeichen einer Verschlechterung aufgrund von Hintergrundstrahlung.

Lesen Sie die NASA-Studie durch - sie beantwortet alle Ihre Fragen.