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2025-05-10 06:16:00
旅行中に宇宙飛行士の体にさらされるイオン化放射線の総許容用量は、健康上の理由で約1 Sievent(1 SV)に制限されなければならないと推定されています。
年間100 MSVの用量は、癌のリスクの増加が明らかに明らかになっている最低レベルです。累積1000 MSV(1 Sievert)は、おそらくそれにさらされる100人のうち約5人のうち5年後に致命的な癌を引き起こすでしょう。 1シーバートの値は、ヒト組織のキログラムにおける放射エネルギーのjoulの貯蔵の同等の生物学的効果を表します。
人類はゆっくりと火星に旅行する準備をしていますが、雑誌の新しい研究 宇宙の天気 それは地味な現実をもたらします。宇宙船に十分な陰影があり、旅の全長(火星表面での2年の滞在を含む)が4年未満になると、人々は赤い惑星と背中に安全に旅行できるはずです。
火星での人間の使命のタイミングでさえ、大きな違いを意味します。科学者は、地球を放棄するのに最適な時期は、太陽活動がピークに達する期間であると判断しました。
カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)、マサチューセッツ工科大学(MIT)、および他の国の同僚が詳細に実施した研究 分析 火星への旅の主な制限要因としての太陽からの集中的な宇宙放射と遠くの銀河からの放射の影響。
地球とは異なり、私たちの隣接する惑星は、より強い保護磁場と十分に厚い大気を欠いており、地球の表面よりも40〜70倍以上の空間放射をもたらします。比較のために:胸部X -Rayでは、約0.02 MSVの線量しか得られません。
惑星間空間では、空間放射の強度は約1.5〜2倍大きくなります。したがって、この放射線への長期暴露は、特定の時間境界から致命的でさえも、人間にとって危険である可能性があります。したがって、宇宙機関は、火星での操縦された遠征の将来の人々を計画するために計画しなければなりません。
日光は、銀河からの放射線から部分的に保護します
新しい研究では、たとえば、そのようなミッションが開始される場合など、いくつかのガイドが提供されます。すでに示されているように、科学者は、太陽の最大時代のタイミング旅行 – 太陽活動のピーク – (電気帯電した)粒子の日光の増加が実際に太陽系の外側から来るより有害な高エネルギー粒子宇宙放射線を迂回させると、逆説的にタイミング旅行を推奨するようです。
さらに、太陽(粒子)放射線は、特に太陽の噴火中に、より短い用量で惑星間空間に実際に発生します。たとえば、宇宙飛行士は一時的に船の特別な部分に隠れて、より高い放射線遮蔽をしていますが、SO -CALLED GALACTIC(CORPUSCULAR)放射線「ポンド」
現在の宇宙船技術により、火星への復帰の旅には2年もかかりません。これにより、宇宙飛行士は空間放射線曝露の安全な限界に留まります。ミッションプランが作成されるため、最初の人間の惑星間探査機の安全性を確保するために、放射線シールドとタイミングが決定的になります。
地球から火星への今日の宇宙船への通過には約9か月かかるため、火星のスタートのタイミングと燃料の入手可能性に応じて、Yuri Shprits、Researt Geophosicist and Co -outhor of Expertの記事が言及したように、人間の使命は2年以内に惑星に到達して地球に戻る可能性があります。
あまりにも大規模な発射防止シールドはもはや役に立たないかもしれません
科学者の計算は、粒子が太陽から飛び出す前に、宇宙船を火星により簡単に保護することが可能であることを示しています。しかし、太陽の最大値中は、高エネルギー粒子が太陽系外の領域から到着することが多くの場合、太陽活動の上昇によって転用されることがよくあります(どちらの場合も、互いに影響を与えて逸脱する電荷粒子です)。
元の星間空間からの高エネルギー粒子の危険性は、宇宙船の材料への影響が、中性子またはヘリア(粒子アルファ)の形でのSo -Caledの二次放射によって大きく誘発されることです。従来の材料で作られた鞘の厚さが大きい場合でも、シールドは、シェルで作成された二次放射が大きすぎるため、状況を悪化させるのに役立ちません。
- 二次放射線(放射):このタイプの放射線は、一次宇宙放射線(主に銀河)が宇宙船、生息地、または宇宙飛行士組織の材料と相互作用すると発生します。これらの相互作用は、核反応と中性子、アルファ粒子などの他の粒子の生産につながります。この二次放射はまた有害である可能性があり、保護対策の提案で考慮する必要があります。一次放射線に対するシールドでさえ、適切に設計および構築されていない場合、二次放射の源となる可能性があることを認識することが重要です。
「宇宙放射線は、宇宙船がどれほど重いか、それが開始時間でなければならないことに厳格な制限を課し、火星の人間の任務に他の異なる技術的問題をもたらします。しかし、そのような使命は人間の健康の枠組みにおいて可能です」
研究者は、火星に2年間滞在している間、乗組員は約0.4 SVの両方のオーバーフロー中に合計投与量を摂取し、キャリア(1 SV)を通じて宇宙飛行士(1 SV)の両方の最大許容用量の間に合計用量を受け取ります。
UCLA、MIT、モスクワスコルコボ科学技術研究所(Skoltech)およびGFZ PotsdamのShpritsと彼の同僚は、放射線がモデルで太陽のサイクル中に放送される粒子の物理モデルをまとめました。
モデリングにより、比較的厚いアルミニウムベースの材料(平方センチメートルあたり約20グラム)で作られた宇宙船マントルは、宇宙飛行士を放射線から保護するのに役立つことがわかりましたが、このマントが強すぎると、実際に二次放射の量を増やすことができます。アルミニウムシールドの厚さによってさらに増加する背後の境界はすでに逆効果であり、シェルの正方形の表面の約30グラムの材料の1センチメートルにあります。
より良いバリアントは、宇宙船全体の周りの厚い水の覆いです(銀河粒子への銀河粒子は、一般的にはより軽いエレメント、放出されるプロトンと中性子のコアにあるほど軽い二次放射を生成します)または開発された電磁保護システム。
宇宙放射は、宇宙から来る高エネルギー粒子の流れです。これらは、たとえば、陽子、電子、原子コア、およびその他の電荷粒子であるSOに覆われたイオンである可能性があります。これらの粒子は非常にエネルギーであり、生きた組織、電子機器、その他の材料を損傷する可能性があります。
宇宙飛行に関連する宇宙放射には、主に2つのタイプがあります。
太陽コシック右(SCR) – この放射線は、太陽が一度に多数の粒子を排出する太陽の噴火の間に特に由来する太陽から来ます。
銀河宇宙放射(GCR) – この放射は、銀河からの太陽系の外側から来ています。それは非常に高いエネルギーを持つ粒子の一定の流れです。どちらのタイプの放射線も宇宙飛行士にリスクをもたらしますが、わずかに異なる特性を持ち、保護に異なるアプローチを必要とします。
保護対策:シールドを使用する必要性(最良のものは、水壁、火星のレゴライト)、太陽活動の段階に関するミッションの計画、および火星の地下空間の使用の可能性。
短い結論
宇宙の2つの主要な危険な放射線は、太陽宇宙放射(SCR)と銀河宇宙放射(GCR)です。それぞれの強度は、太陽活動の強度に依存します。 SCRの確率と強度は、太陽の最大で最も高く、太陽最小で最も低いです。
「一方、銀河の宇宙放射の活動または強度は、太陽活動のピーク後6〜12か月以内に最低です」とShpritsは説明しました。
地面から火星への飛行の最短時間は、2030年と2050年に利用可能になります。これは、目的の太陽の最大の期間に対応します。厚さ30 g/cm2の最適なシールドの場合、放射線の有効量は1。9年後0.5 SVになり、宇宙飛行士の1 SVのキャリア制限は3。8年後に達成されます。


#宇宙飛行士は健康に深刻な損害を与えることなく火星の飛行で最大4年続くでしょう


