太空中的辐射会造成多大危害？应该如何屏蔽？

宇航员在太空中面临着无数的危险，至少有一个是地球人非常熟悉的：癌症。这种风险急速上升，牢牢挡在深空探索的路上，欧盟资助的一个研究小组正在致力于解决这一困难。

图片说明：企业号周围的一个力场图解

欧洲太空辐射超导屏蔽工程由来自七个欧洲研究组织的科学家组成，他们正在开发一个力场。

严格来说，这是超导磁屏蔽。科学家们想要用磁场包围宇宙飞船，就像环绕地球的磁层，这有助于保护地球免受宇航员在太空中受到的那种宇宙射线的伤害。

没错，就是赋予神奇四侠超能力的宇宙射线，它们是一种高能量、带电的亚原子粒子，包括太阳耀斑释放出的太阳高能粒子以及超新星这类事件产生的银河系宇宙射线。在辐射环境中，银河系宇宙射线是最容易产生问题的，内华达大学拉斯维加斯分校的健康物理学教授Francis Cucinotta博士在2014年接受连线采访时说，在所有辐射类型中，银河系宇宙辐射会导致非常严重的肿瘤。

为了降低宇航员的患癌风险，NASA（美国宇航局）将任务期限限制在五个月左右，而一次快速的火星往返旅程至少需要花费16个月。

图片说明：企业号周围的一个力场图解

欧洲核子研究组织（CERN）的项目科学家Amalia Ballarino博士说，宇宙飞船目前有屏蔽装置，但它是被动型的。

Ballarino在一封邮件中写道：“宇宙飞船是由特殊材料建造的，可以减轻辐射的影响。”然而，被动屏蔽装置对最具有破坏性的辐射源并不有效，银河系宇宙射线起源于太阳系之外，它们的速度非常快，这些屏蔽装置无法阻止。

太空辐射超导屏蔽（SR2S）是一种主动型屏蔽方法，它能利用超导磁体产生比地球磁层还要强3000倍的磁场，磁场可以改变带电粒子的路径。SR2S将围绕飞船创建一个30英尺（十米）的宇宙射线偏转力场。

“磁体系统必须轻巧稳定，”Ballarino说，“我们已经研究了不同的磁体和线圈结构。”科学家针对这项应用开发了一种特殊的导体：钛包覆MgB2。它产生的磁屏蔽虽然不能阻止一切，但能将宇航员受到的辐射减少到Ballarino所说的“可接受的水平”上，这使得深空旅行大大成为可能。

主动型屏蔽的成功还有更广泛的影响。NASA将宇航员死于癌症的风险增加值限制在3%，一旦他们吸收了足够的宇宙辐射达到了这个极限值，就无法再返回太空（至少在NASA的资助下），无效的屏蔽大大减少了符合某些任务类型的候选人数量。

它还促成了在候选资格上的性别偏见。由于患乳腺癌、子宫癌和卵巢癌的独特风险，女性的辐射阈值要低于男性，这意味着女性比她们的男同事更容易达到3%这个值。因为身体差异，女性在多达一半的任务中会自动退出竞选。

Ballarino说，SR2S项目预计在2015年年底前证明超导磁屏蔽的可行性，到那时项目便结束。如果成功，项目文献估计20年内可在实际中实现。

在太空中，NASA的宇航员会随身携带个人辐射监测器，回到地球后，专家们下载并分析数据，以计算每位宇航员在任务期间的个人辐射量。

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文章来源：《中国辐射卫生》 网址: http://www.zgfswszz.cn/zonghexinwen/2021/0623/890.html