來自太陽、恆星和星系粒子輻射所帶來的風險

將人類送上火星需要科學家和工程師克服一系列技術及安全的諸多障礙,其中最大的挑戰就是來自太陽、恆星和星系粒子輻射所帶來的風險。

在前往火星的往返過程中,粒子輻射是否會對人類生命構成嚴重的威脅?且前往火星執行任務時是否能有效地保護太空人和航天器免受輻射攻擊?

近日在《太空天氣》雜誌上發表的一篇新文章當中,有一個包括加州大學洛杉磯分校研究人員在內的國際太空科學家團隊回答了這兩項人們一直以來疑惑的問題。

「人類絕對能夠安全地往返火星,前提是太空船得有足夠的遮蔽系統」,往返旅程大約落在四年左右,而人類登陸火星執行任務的時機確實會產生較大的影響,科學家們也確定離開地球的最佳飛行時間是太陽活動處於高峰時,也就是所謂的太陽極大期。

飛行時間需要9個月

科學家認為保護火星上的航天器不受來自太陽的高能粒子的影響是有可能的,因為在太陽活動高峰期,來自遙遠星系的危險高能粒子會因太陽活動的增強而轉向,那長時間的火星旅行是完全可以達成的。

火星的平均飛行時間大約需要9個月左右,這取決於發射的時機和可用的燃料,合理達到這個星球和返回地球則不到兩年的時間,根據加州大學洛杉磯分校研究地球物理學家和論文作者Shprits詳述,

這項研究認為,雖然太空輻射對飛船發射造成了技術上的困難,但這項任務的可執行性也不低。

火星任務不得超過四年

研究人員建議火星任務不要超過四年的時間,因為時間拉的越長越會讓太空人在往返的過程中暴露在高劑量的輻射當中,即使太空人是在安全的時間點從地球出發也一樣,作者還報告說:「這種飛行的主要危險是來自太陽系外的粒子。」

外太空中有兩種主要的有害輻射,分別是太陽能量粒子和銀河宇宙射線,它們的強度都取決於太陽活動,銀河系的宇宙射線活動在太陽活動高峰後的6到12個月內會呈現最低的狀態,而太陽能量粒子的強度在太陽活動高峰期間則最大。

圖片來源:stock image

資料來源:University of California – Los Angeles(2021,August 26).Will it be safe for humans to fly to Mars?. Sciencedaily

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