美国宇航局计算出地球-火星之间空间飞行

时间:20-05-09 栏目:天文科学 作者:wenkula 评论:0 点击: 216 次



美国宇航局计划使用“猎户座”飞船进行载人火星登陆


美国宇航局计划使用“猎户座”飞船进行载人火星登陆


(神秘的地球)据腾讯科学(罗辑/编译):美国宇航局火星科学实验室任务小组通过对2012年好奇号火星车前往火星之旅的空间辐射分析计算出地球-火星之间空间飞行所受到的辐射水平,科学家认为这项研究可以保护人类在未来深空探险中避免强辐射的威胁。好奇号携带的辐射评估探测器是第一个在火星巡航任务中使用的辐射检测装置,可以测试飞船内部的辐射环境,调查结果将用于研究如何有效地减少载人火星飞船的辐射水平,以保护宇航员。


根据美国宇航局副局长介绍:我们正在努力解决火星之旅的辐射问题,在我们有生之年完成载人登陆火星的壮举。执行火星计划的过程中,我们需要保护宇航员免受辐射的威胁,登陆火星后可以安全返回地球。目前,美国宇航局已经在国际空间站上开展人体对空间环境的适应性研究,了解到更多关于空间辐射对人体的影响,当我们在打造“猎户座”飞船时将改进飞船的辐射屏蔽体系,未来太空发射系统将把“猎户座”飞船送入前往火星的轨道上。好奇号搭载的辐射评估探测器给我们提供了关键性的数据,前往火星的空间飞行将面临多项重大挑战。


本项调查结果发现如果继续使用当前的推进系统,那么辐射暴露水平将超过美国宇航局设定的宇航员生涯辐射控制上限,地球到火星的空间飞行主要受到两种宇宙射线的额干扰,第一个是银河系宇宙射线(GCRs),由太阳系之外超新星爆发和其他高能量事件形成的射线,另一种是来自太阳耀斑和日冕物质抛射产生的高能粒子(SEPS)。用于计算辐射剂量水平的单位为西弗(Sv)和毫西弗(mSv),即评价辐射剂量是否对生物组织构成的影响程度,1毫西弗等于千分之一西弗。


长期的空间飞行辐射研究发现,银河系宇宙射线和太阳高能粒子可增加宇航员一生中患癌症的风险,长时间暴露在1西弗辐射环境中可使致命癌症发生率增加5%,美国宇航局的限制近地轨道宇航员的致命癌症概率风险控制在3%。根据好奇号的辐射评估探测器数据,火星之旅每一天平均辐射水平为1.8毫西弗,主要为银河系宇宙射线起主导作用,在一个相对平静的太阳活动周期中,加上飞船的辐射屏蔽系统,有效降低了来自太阳的高能粒子。


好奇号辐射评估探测器的数据已经在美国医学届展开讨论,科学家正在建立深空飞行的辐射区间,西南研究院科学家卡里·蔡特林认为在累计剂量方面,每5、6天相当于进行一次全身CT扫描,当前的航天器需要有效地针对银河系宇宙射线和太阳高能粒子进行屏蔽,同时也要控制低能量太阳粒子,宇航员需要在飞船上增加屏蔽舱室或者在火星表面增加屏蔽设施。银河系宇宙射线往往来自高能量事件,是穿透能力极强的粒子,传统的辐射屏蔽无法控制这类粒子。


西南研究院参与好奇号辐射评估探测器项目的科学家唐纳德·哈斯勒认为我们根据辐射评估探测器提供的数据验证测量结果,通过改变飞船结构来屏蔽高能和低能的粒子。好奇号在去年8月份登陆火星后,其辐射评估探测器继续工作,测量火星表面的辐射环境,这些数据将保护未来几十年登陆火星的宇航员,德国国家航空航天研究中心和NASA人类探索和行动任务理事会参与了本项调查。



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