宇宙輻射危險(xiǎn)增加！未來月球和火星任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)增大

據(jù)外媒報(bào)道，根據(jù)最新科學(xué)研究，科學(xué)家警告，外太空的宇宙輻射水平與過去相比有所增長(zhǎng)，宇航員在重返月球或探索火星的任務(wù)中風(fēng)險(xiǎn)增大。

“通過對(duì)過去四年來太陽周期活動(dòng)的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)輻射劑量水平呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，至少提高了30%，表明輻射正在變得更加強(qiáng)烈，”研究第一作者、物理學(xué)教授內(nèi)森·斯瓦頓（Nathan Schwadron）說，“就太空旅行和太空天氣而言，這些粒子輻射是重要的環(huán)境因素，必須進(jìn)行詳細(xì)的研究，并且在未來設(shè)計(jì)前往月球、火星、小行星和更深處宇宙的任務(wù)時(shí)必須考慮在內(nèi)。”

這項(xiàng)研究的結(jié)果發(fā)表在近期的《空間天氣》（Space Weather）雜志上。研究人員發(fā)現(xiàn)銀河宇宙射線（Galactic Cosmic Rays，GCR）中的大通量部分正在迅速上升，并且正在超越太空時(shí)代其他任何有記錄的時(shí)期。他們還指出，發(fā)生在2017年9月的一次太陽高能粒子（Solar Energetic Particle，SEP）事件——強(qiáng)度最大的事件之一——釋放了大劑量的輻射，有可能對(duì)人類和衛(wèi)星帶來重大風(fēng)險(xiǎn)。未加防護(hù)的宇航員可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重反應(yīng)，比如放射病或更嚴(yán)重的長(zhǎng)期健康問題，包括癌癥和心臟、大腦、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等器官的損傷。

2014年，內(nèi)森·斯瓦頓的研究團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)稱，從一個(gè)太陽極小期（solar minimum）到下一極小期會(huì)增加大約20%的輻射劑量。四年之后，他們最新的研究結(jié)果顯示，目前的情況已經(jīng)比原先的預(yù)計(jì)提高了10%，表明輻射環(huán)境正變得越來越糟糕。

“我們現(xiàn)在知道，目前人類宇航員能到達(dá)的深太空輻射環(huán)境與之前載人登月任務(wù)時(shí)的環(huán)境已經(jīng)非常不同，”斯瓦頓說道。研究人員采用了月球勘測(cè)軌道飛行器（LRO）上測(cè)量輻射效應(yīng)的宇宙射線望遠(yuǎn)鏡（CRaTER）所獲得的數(shù)據(jù)。月球軌道的觀測(cè)（以及其他太空中的觀測(cè)）結(jié)果顯示，銀河宇宙射線的輻射劑量正在以比以往預(yù)計(jì)的更快速度上升。研究人員提到了近期太陽活動(dòng)出現(xiàn)了反常的長(zhǎng)時(shí)間平靜。相反，如果太陽活動(dòng)較為活躍，表現(xiàn)為有頻繁的黑子活動(dòng)，就會(huì)加強(qiáng)太陽的磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)會(huì)被太陽風(fēng)拖出太陽系，并使銀河宇宙射線從太陽系——以及執(zhí)行太空任務(wù)的宇航員——中轉(zhuǎn)移出去。

在太空時(shí)代的大部分時(shí)間中，太陽活動(dòng)會(huì)像鐘表一樣在11年的周期里有規(guī)律地起伏，其中6到8年為平靜狀態(tài)，稱為太陽極小期，接下來2到3年里太陽會(huì)變得更加活躍。然而，從2006年開始，科學(xué)家觀測(cè)到了至今持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的太陽極小期和最弱的太陽活動(dòng)。

雖然總體減弱，但2017年9月的太陽活動(dòng)爆發(fā)產(chǎn)生了顯著的太陽粒子事件，由日冕物質(zhì)拋射導(dǎo)致的粒子加速也引發(fā)了相關(guān)的輻射增強(qiáng)。研究人員總結(jié)稱，輻射環(huán)境將繼續(xù)帶來嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)，這些風(fēng)險(xiǎn)不僅與前所未有的大通量銀河宇宙射線有關(guān)，而且與大型但孤立的太陽高能粒子事件聯(lián)系在一起。這些都將對(duì)未來的空間天氣預(yù)報(bào)能力提出嚴(yán)峻的考驗(yàn)。