太阳耀斑|想移民去火星？你可能要留心来自宇宙深处的辐射( 二 )
也就是说 ， 源自太阳耀斑的太阳宇宙线和源于遥远天体的银河宇宙线此消彼长 ， 共同构成了除了极寒和接近真空外 ， 太空中的又一个恶劣环境来源 。 虽然一次产生致命辐射剂量的太阳爆发相当罕见 ， 但在银河宇宙线和规模相对小一些的太阳爆发的共同作用下 ， 长时间执行深空任务的宇航员可能会接收到累积的超量辐射 。
△2014年2月24日 ， 日面上已经出现多个黑子群和活动区 ， 一个X级（最强级别）的耀斑在当天爆发 。 图片来源：NASA
生活在地球上的人们 ， 平时似乎并不需要对这些来自太空中的高能粒子担心 。 事实上 ， 宇宙线也的确不会对地球上的人们产生显著的影响 ， 这是因为大自然给予了地球磁场和浓厚的大气层 ， 为我们支起了抵御宇宙线的屏障 。 但如果我们离地面越远 ， 宇宙线的辐射强度也会越高 。 例如 ， 飞行在万米高空的民航飞机 ， 失去了一部分大气的保护 ， 乘客和机组人员受到的辐射剂量就比地面上的人更高 。 在低地球轨道中生活的宇航员 ， 则会承受比飞机乘客更大的辐射风险 。 至于飞往月球的宇航员 ， 风险将变得更大 。
而如果要去往火星 ， 则必须脱离地球磁层的保护 ， 进入深空飞行 。 此时 ， 无论是银河宇宙线还是太阳宇宙线的辐射都将更强 。 如果像由第一枚猎鹰重型火箭发射升空的Starman那样 ， 开着敞篷跑车去火星 ， 恐怕会是凶多吉少 。
【太阳耀斑|想移民去火星？你可能要留心来自宇宙深处的辐射】△火星车在飞往火星的过程中 ， 是“火星科学实验室”飞船的乘客 。 降落到火星后才会开始独自执行任务 。 图片来源：NASA
要去火星 ， 还有很长的路要走
2012年发射的好奇号火星车上 ， 搭载了一台名为“辐射评估探测器”的仪器（RAD） ， 用来测量在飞往火星途中和降落在火星表面后 ， 好奇号火星车所接收到的辐射剂量 。 在飞往火星和在火星着陆的过程中 ， 好奇号实际是“火星科学实验室”号飞船的乘客 ， 而这艘飞船对宇宙线的防护水平与NASA未来执行深空探测任务的载人飞船基本相当 ， 可以对未来宇航员可能受到的辐射进行估计 。 RAD的结果显示 ， 在来往火星总共360天左右的路程中 ， 一位宇航员可能会受到0.662西弗的辐射 ， 相当于NASA对宇航员在整个职业生涯中受到的总辐射限制的62% 。 就算到了火星 ， 宇宙线的问题也还会伴随着新火星人们 。 火星没有较强的内禀磁场 ， 因此也就没有像地球那样拥有自己的磁层 。 在太阳风的吹拂下 ， 火星的大气逐渐被太阳风侵蚀 ， 变得稀薄 ， 其密度仅相当于地球大气密度的1% 。 因此 ， 火星的大气也无法提供足够的保护 。
根据“火星奥德赛”号的探测数据 ， 火星表面的平均辐射水平大约是国际空间站内宇航员所受到的辐射水平的2.5倍 ， 是地球表面日常辐射水平的将近13倍 。 这样的辐射水平短时间内不会对人造成不可逆的伤害 ， 但长时间的累积却会带来癌症等各种健康风险 。 内华达大学的相关研究者在2017年发表的论文显示 ， 通过更优化的伤害模型评估 ， 火星辐射所带来的健康风险比人们之前认识的要高一倍 。 在火星生活 ， 更容易罹患癌症、中枢神经系统疾病、白内障、循环系统疾病和急性辐射综合症 。 为了健康的生活 ， 大部分时间内火星移民们可能都不得不待在地下的庇护所中 。
△MAVEN探测器 。 图片来源：NASA
我们目前对飞往火星和火星表面的辐射状况的认识还比较有限 ， 新的数据也在不断刷新着我们的认识 。 2017年 ， 科学家发现MAVEN探测器在一次强烈的太阳爆发事件发生后所测量到的辐射水平 ， 比好奇号火星车之前所测到的最高水平还要高一倍 。 太阳活动存在着11年的周期 ， 每个太阳活动周的强度又会有所不同 。 距离我们最近的23和24太阳周强度都比之前几个太阳周的强度要低不少 ， 而在强度更高的太阳活动周中出现的几十年一遇甚至百年或千年一遇的超强太阳风暴 ， 会让火星移民们面临怎样的灾祸 ， 我们尚无法回答这个问题 。
实际上 ， 辐射问题仅仅是移民火星之路上需要解决的诸多问题之一 。 在火星安营扎寨后 ， 火星移民们如何自给自足的从火星上获取水、食物和能源 ， 扩大火星建筑的材料能否从火星表面提炼 ， 火星移民的经济和社会秩序如何形成 ， 是否存在和地球建立贸易往来的可能？这些问题的解决 ， 需要探测器带来新的数据 ， 需要科学家们进行进一步的探索 ， 而做几个天马行空的PPT、发几条“激动人心”的推特 ， 起到的仅仅是宣传效果 。
△移民火星后 ， 人们可能不得不在地下的庇护所中躲避辐射 。 图片来源Phys.org
推荐阅读
- 太阳|136亿亿吨的水浇到太阳上，太阳会怎样？
- 小太阳|《跑男》最让观众不满的，不是瞎带节奏的baby，而是全程划水的她
- 宝宝|春季带宝宝晒太阳好处多！牢记6个关键点，宝宝长得高，身体好！
- 硬件|FCC曝光Bose或推出配备了扬声器的新款Frames智能太阳镜
- 课程|加拿大移民部出台新规定 国际生满足条件可申工签
- 罗奇|斯蒂芬·罗奇：美政府攻击中国为转移民众对抗疫的注意力
- 环球科学■太阳系中曾有两个太阳？两个疯狂的理论，将揭开第九行星之谜？环球科学2020-08-28 10:11:250阅
- 格兰|格兰披治太阳眼镜线下联合 精准消费群体
- 爱琴海|爱琴海一艘移民船紧急求救 希腊海岸警卫队展开救援
- 推荐|昆明烂尾楼7年后鸣鞭复工，50多户业主曾用雨水洗脸，靠太阳能灯照明