太阳耀斑|想移民去火星?留心宇宙辐射( 二 )


一旦去往火星 , 必须脱离地球磁层保护 , 进入深空飞行 。 此时 , 银河宇宙线与太阳宇宙线辐射均将更强 , 就像开着敞篷跑车去往火星 , 缺乏相应防护 , 恐怕凶多吉少 。
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”(RAD)的仪器 , 用来测量在飞往火星途中与降落在火星表面后 , 好奇号火星车所接收的辐射剂量 。 在飞往火星与在火星着陆过程中 , 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美国国家航空航天局(NASA)未来执行深空探测任务的载人飞船基本相当 , 可以估计未来宇航员可能受到的辐射 。
RAD探测结果显示 , 在来往火星共约360天的路程中 , 一位宇航员可能受到0.662西弗辐射 , 相当于NASA对宇航员在职业生涯中总辐射限制的62% 。 此外 , 就算到了火星 , 宇宙线问题仍继续伴随着人们 。 火星没有较强的内禀磁场 , 无法像地球那样拥有自己的磁层 。 在太阳风吹拂下 , 火星大气逐渐被侵蚀 , 变得稀薄 , 密度仅相当于地球大气密度的1%左右 。 因此 , 火星大气无法为人类提供足够保护 。
根据“火星奥德赛”号的探测数据 , 火星表面平均辐射水平约为国际空间站内宇航员所受辐射水平的2.5倍 , 是地球表面日常辐射水平近13倍 。 这样的辐射水平短时间内不会对人造成不可逆伤害 , 但长时间累积会带来癌症等各种健康风险 。 美国内华达大学研究者在2017年发表论文显示 , 通过更优化的伤害模型评估 , 火星辐射带来的健康风险比此前预计要高一倍 。 在火星生活 , 更容易罹患癌症、中枢神经系统疾病、白内障、循环系统疾病与急性辐射综合征 。 为了健康生活 , 大部分时间内 , 火星移民们可能不得不待在地下庇护所中 。
目前 , 我们对飞往火星与火星表面辐射状况的认识仍比较有限 , 新数据在不断刷新人类认知 。 2017年 , 科学家发现MAVEN探测器在一次强烈太阳爆发事件后测量到的辐射水平 , 比好奇号火星车之前所测到的最高水平要高一倍 。 太阳活动存在11年周期 , 每个太阳活动周强度又有所不同 。 距离我们最近的23与24太阳周强度均比之前几周强度低不少 , 而在强度更高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 , 火星移民们要怎样面对?人类尚无法回答 。
实际上 , 辐射问题仅仅是移民火星之路上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获取水、食物与能源 , 扩大火星建筑的材料能否从火星表面提炼 , 火星移民的经济与社会秩序如何形成 , 是否存在与地球建立贸易往来的可能?这些问题需要科学家们进一步探索 , 需要新的探测数据一点点解答 。
目前 , 对于火星辐射问题 , 空间天气学家们能做的是 , 进一步认识太阳活动规律 , 发展出更高效、更准确的预报模型 , 从而更加准确估计宇宙线强度 , 在太阳爆发事件发生之前及时发出预警 。 航天工程师们则致力于研制出更轻巧、屏蔽效能更高的防护材料 , 给飞船与火星建筑提供更强防护性能 。 相信当火星移民真正实现的那一天 , 去往火星的旅程一定舒适而安全 。
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