北京時(shí)間7月8日消息，據(jù)國外媒體報(bào)道，在前往火星的旅途中，宇航員可能會(huì)受到比地球居民高700倍的宇宙輻射，這使得火星之旅成為了“不可能的任務(wù)”。
歐洲空間局（ESA）已經(jīng)組建了一個(gè)跨學(xué)科的研究小組，希望進(jìn)一步了解太空輻射對(duì)人體健康的影響。在人類深入探索太陽系的過程中，如何更好地保護(hù)宇航員，是世界各大航天機(jī)構(gòu)重點(diǎn)研究的課題之一。歐洲空間局的研究人員正在為前往月球及更遠(yuǎn)太空的宇航員制定風(fēng)險(xiǎn)指南，他們還在實(shí)驗(yàn)室里測試生物樣品、電子產(chǎn)品和抵御人造宇宙射線的屏蔽材料。
據(jù)估計(jì)，宇航員在進(jìn)行了6個(gè)月的火星任務(wù)之后，其受到的宇宙輻射將至少達(dá)到總輻射劑量限制的60%。這一發(fā)現(xiàn)是根據(jù)歐洲空間局和俄羅斯聯(lián)邦航天局合作進(jìn)行的“火星微量氣體任務(wù)衛(wèi)星”的數(shù)據(jù)得出的。歐洲空間局召集了一個(gè)學(xué)術(shù)論壇，與會(huì)者都是致力于保護(hù)未來宇航員——將執(zhí)行登月任務(wù)并前往太陽系邊遠(yuǎn)區(qū)域——健康的研究人員，這些專家涵蓋了生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)和空間科學(xué)等多個(gè)學(xué)科，自2015年以來一直為歐洲航天局提供咨詢。
▲即使在國際空間站上，宇航員因工作而受到的輻射劑量也是航空公司飛行員或放射科護(hù)士的200倍
輻射物理學(xué)家表示，太空中一天的輻射量相當(dāng)于地球上一年的輻射量，前往火星的任務(wù)需要幾個(gè)月的時(shí)間才能完成，按照目前的情況，在輻射的影響下，人類還無法前往火星，因?yàn)椤安豢赡苓_(dá)到可接受的劑量限制?！?/p>
真正的問題是圍繞這些風(fēng)險(xiǎn)的巨大不確定性。我們對(duì)太空輻射的了解有限，也不清楚其長期影響。
地球大氣層和磁場保護(hù)我們免受宇宙射線的轟擊。這些能量粒子以接近光速的速度運(yùn)動(dòng)，能夠穿透人體。不可預(yù)測的太陽質(zhì)子事件也能在短時(shí)間內(nèi)輸送高劑量的輻射，對(duì)宇航員和航天器造成嚴(yán)重傷害。火星本身沒有固定磁場，那里的大氣也相對(duì)稀薄，無法為宇航員提供保護(hù)。
科學(xué)家認(rèn)為，在長期的太空任務(wù)中，宇宙射線轟擊會(huì)增加宇航員患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)大腦、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心臟造成損害，進(jìn)而導(dǎo)致各種退行性疾病。此外，有報(bào)道顯示，宇航員中早發(fā)性白內(nèi)障的比例更高，而美國國家航空航天局（NASA）最近的雙胞胎研究結(jié)果顯示，輻射暴露可導(dǎo)致DNA損傷和相應(yīng)的基因表達(dá)變化，由此帶來的健康風(fēng)險(xiǎn)還可能傳遞給后代。
即使在國際空間站上，宇航員因工作而受到的輻射劑量也是航空公司飛行員或放射科護(hù)士的200倍。因此，NASA一直在監(jiān)測局部的太空天氣信息。如果探測到宇宙輻射爆發(fā)，位于美國德克薩斯州休斯頓的任務(wù)控制中心就會(huì)指示宇航員中止太空行走，轉(zhuǎn)移到軌道實(shí)驗(yàn)室中防護(hù)更高的區(qū)域，甚至調(diào)整空間站的高度，以盡量減少宇宙輻射對(duì)健康的影響。
▲如何保護(hù)宇航員免受輻射傷害的課題涵蓋了生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)和空間科學(xué)等多個(gè)學(xué)科
在過去7年里，歐洲空間局一直在利用散布在國際空間站周圍的被動(dòng)輻射探測器繪制軌道實(shí)驗(yàn)室的輻射場。最近，歐洲空間局宇航員安在各自前往國際空間站執(zhí)行任務(wù)時(shí)，都佩戴了一個(gè)移動(dòng)輻射劑量計(jì)，以實(shí)時(shí)讀取他們?cè)谔罩械妮椛浔┞肚闆r。
該研究團(tuán)隊(duì)還將使用輻射探測器來確定宇航員在登月任務(wù)中受到的皮膚和內(nèi)臟輻射劑量。探測器將被放置在一個(gè)被稱為“幻影”（phantom）的人體模型中，而這個(gè)人體模型將裝載于NASA的獵戶座飛船（Orion）上。根據(jù)NASA的計(jì)劃，獵戶座飛船未來將執(zhí)行飛往月球的任務(wù)，隨后借助推力更大的運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)火星登陸，并飛往更遙遠(yuǎn)的太空。
歐洲空間局研究團(tuán)隊(duì)提出的一個(gè)主要建議是，應(yīng)該為前往國際空間站以外太空的宇航員建立風(fēng)險(xiǎn)模型，在其中大致給出輻射劑量限值的建議，該模型應(yīng)該“在所有航天機(jī)構(gòu)的同意下，為前往月球和火星的宇航員提供可能導(dǎo)致癌癥和非癌癥健康問題的風(fēng)險(xiǎn)信息”。
▲歐洲空間局還與歐洲的粒子加速器機(jī)構(gòu)合作，在實(shí)驗(yàn)室中制造出宇宙輻射
此外，歐洲空間局還與歐洲的粒子加速器機(jī)構(gòu)合作，在實(shí)驗(yàn)室中制造出宇宙輻射。通過用這種人工產(chǎn)生的輻射轟擊生物細(xì)胞樣本和不同類型的材料，研究人員希望更深入了解宇宙輻射的影響，并開發(fā)抵御宇宙輻射的最佳方法，這項(xiàng)研究正在取得成果，在行星際任務(wù)中，鋰是一種很有前景的輻射屏蔽材料。
保持未來宇航員安全和健康的多學(xué)科工作仍在繼續(xù)，空間輻射研究跨越了整個(gè)生命科學(xué)和物理科學(xué)領(lǐng)域，在地球上也有著重要的應(yīng)用前景，歐洲空間局將繼續(xù)高度優(yōu)先支持這一領(lǐng)域的研究。
地球磁場如何保護(hù)我們？
地球磁場是環(huán)繞地球的一層電荷（藍(lán)色），可以使從太陽發(fā)出的帶電粒子——即太陽風(fēng)——偏轉(zhuǎn)，就像一個(gè)護(hù)盾一樣保護(hù)著地球生命
地球磁場是環(huán)繞地球的一層電荷，可以使從太陽發(fā)出的帶電粒子——即太陽風(fēng)——偏轉(zhuǎn)，就像一個(gè)護(hù)盾一樣保護(hù)著地球生命。如果沒有這個(gè)保護(hù)層，太陽粒子很可能會(huì)破壞臭氧層，而臭氧層是我們抵御有害紫外線輻射的唯一防線。
科學(xué)家認(rèn)為地核是產(chǎn)生磁場的原因。當(dāng)?shù)厍蛞簯B(tài)外核的熔融鐵逸出時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生對(duì)流運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生電流，進(jìn)而形成磁場。這一假說被稱為地核發(fā)電機(jī)理論。
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