火星|想移民去火星？你可能要留心来自宇宙深处的辐射( 二 )
虽然某次特定的太阳耀斑和日冕物质抛射的威力十分惊人 ， 但这些太阳爆发现象并不是持续出现的 ， 太阳爆发会出现一定的间歇期 ， 在太阳活动极小的年份 ， 这种间歇期还可能比较长 。
你以为航天员可以松一口气了？并没有 ， 因为宇宙中还的辐射威胁可不止来自于太阳 。
防不胜防的银河宇宙线
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△一次超新星爆发的遗迹 ， 这种现象是银河宇宙线的来源之一 。图片来源：NASA
在更加遥远的太空中 ， 发生着诸如超新星爆发等更剧烈的现象 。这些现象产生的高能粒子流可以侵入太阳系之内 ， 到达地球和火星附近 ， 威胁航天员的安全 。与间歇发生的太阳耀斑所不同的是 ， 由于银河宇宙线的来源遍布全宇宙 ， 因此它几乎是持续存在的 。源自太阳的行星际磁场对银河宇宙线有一定的屏蔽作用 ， 在黑子比较多的太阳活动高年 ， 行星际磁场的磁通量有所增加 ， 银河宇宙线的强度就变得较低 。而当太阳活动降低时时 ， 银河宇宙线的强度就会随之增强 。银河宇宙线中存在一些原子量比较大的重元素高能粒子 ， 这些粒子甚至能穿透目前载人飞船使用的保护层 ， 或轰击宇宙飞船的外壳材料产生二次辐射 ， 更加防不胜防 。
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 。
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△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 。
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△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 。
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