研究发现太空辐射越来越危险

【博科园-科学科普(关注“博科园”看更多)】这听起来像是科幻小说里的情节——宇航员在太空中遨游太空,被宇宙射线轰击,但辐射暴露是科学事实。由于未来的任务是返回月球,甚至是火星,新罕布什尔大学空间科学中心的一项新的研究警告说,暴露在辐射中比以前认为的要高得多,并且可能对宇航员和卫星技术产生严重的影响。该研究的主要作者、物理学教授内森·施瓦顿(Nathan Schwadron)说:过去四年中测量的辐射剂量率超过了以往太阳周期的30%,这表明辐射环境变得更加剧烈了。这些粒子辐射环境为太空旅行和太空天气提供了重要的环境因素,必须仔细研究,并在未来的月球、火星、小行星和其他任务的规划和设计中考虑。

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在最近发表在《太空天气》杂志上的研究中,研究人员发现,银河宇宙射线(GCR)中的大通量正以更快的速度上升,并在太空时代超过任何其他记录的时间。他们还指出最重要的太阳高能粒子(SEP)事件发生在2017年9月,释放出大量的辐射,可能对人类和卫星造成重大风险。不受保护的宇航员可能会经历像辐射病或更严重的长期健康问题,如癌症和器官损害,包括心脏、大脑和中枢神经系统。2014年Schwadron和他的团队预测,从一个太阳最小值到下一个太阳辐射剂量率会增加20%。四年后,他们最新的研究显示,目前的情况超出了他们预测的10%,显示辐射环境恶化的程度甚至超出了预期。

我们现在知道,在这个时候,我们可以把人类宇航员送入太空的辐射环境与之前的载人登月任务有很大的不同。作者使用了NASA月球勘测轨道飞行器(LRO)上的陨石坑数据。月球观测(以及其他基于太空的观测)表明,GCR辐射剂量的增长速度比之前认为的要快。研究人员指出,最近太阳活动的平静期异常漫长。相反,活跃的太阳有频繁的太阳黑子,可以加强太阳的磁场。然后磁场被太阳风从太阳系中拖出来,并将银河系的宇宙射线从太阳系中转移出来——以及任何在轨道上的宇航员。

在太空时代的大部分时间里,太阳的活动像时钟一样在11年的周期中逐渐减弱和流动,6到8年的活动被称为太阳极小期,接着是2至3年的太阳活动周期。然而,从2006年前后开始,科学家们观察到在太空时代观测到的最长的太阳最小和最弱的太阳活动。尽管整体减少,但2017年9月的太阳喷发还是产生了大量的太阳粒子事件和由粒子加速引起的相关辐射,这是由连续的、磁性良好的日冕物质抛射引起的。研究人员得出的结论是,辐射环境继续对历史上巨大的银河宇宙射线通量和大型但孤立的SEP事件造成重大危害,这些事件仍然挑战着太空天气预报能力。


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内容:经“博科园”判定符合今主流科学

来自:新罕布什尔大学

编译:中子星

审校:博科园

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