太阳辐射受什么影响 太阳辐射对地球人类的不利影响(3)
太阳辐射受什么影响
(月球表面巨大的“伤疤”)
这是因为月球有些地区存在局部的磁场。磁场扭转了高能粒子的运动轨迹,使更多的高能粒子沿着磁力线运动,从而更密集地轰击磁极。轰击造成暗色的条带,那些颜色相对较浅的区域恰恰因为磁场的保护而更少被粒子击中。
(月球上的“晒伤”是局部磁场保护作用的结果)
由此可见,当我们离开地球磁场的保护,开始深空旅行之前,必须考虑太阳及宇宙辐射对航天器以及人员健康潜在的危害,并尽一切可能提前做好防护措施。
对辐射的防护
对宇宙辐射最简单的防护就是加大宇宙飞船舱壁的厚度,一米以上的厚重金属可以阻挡大多数重粒子的轰击。遗憾的是这不是个好主意。
它会造成飞船超重而根本无法发射,并且从成本的角度也极不合算,火箭发射每增加一克的重量都意味着高额成本。
为了防止飞船上的计算机和电子设备被高能粒子破坏,科学家们一方面研发更好的复合材料来制造飞船外壳,用分层的铝或钛减缓高能粒子,阻止它们到达敏感的电子元件。
同时还为电子设备设计冗余和多重备份。这样当一个元件受损失效时,会立刻由备份元件来弥补。
(地面演示用各种飞船搭载物资来构建辐射避难所)
到目前为止,绝大多数的载人航天器都在地球磁场的保护区域内运行,即便如此,当飞船偶尔运行到磁层保护区域之外,或者当太阳耀斑爆发时,宇航员们还是需要提前获取警告信息,转移到防护性更好的舱室来躲避辐射。
在这些舱室里,宇航员们会尽可能地将食品、饮水以及其它物品的储存包堆放在周围,用这些积载袋来建立一个密集的防辐射棚,然后躲在里边。
要做到这一切,需要事先建立起宇宙空间气象监视和预报系统。这样当太阳耀斑爆发时,宇航员们才有机会提前进行准备以度过危机。
对于从四面八方辐射而来的银河系高能粒子辐射,目前还没有可靠的预报手段,因此那些包括登月任务(当处于向阳面时,月球在地磁保护层之外)和未来登陆火星的太空旅行来说,风险依然极高。
(离开地球磁场的保护,太空旅行风险倍增)
总结:
空间不是空的。即使远在太阳系的边缘,其辐射强度依然很高,这里是太阳风的终止冲击边界,同时也是银河系高能辐射粒子的激波区域。
无论是太阳粒子还是高能宇宙射线,对于航天器、电子设备以及宇航员都有强大的破坏与杀伤力。
太阳发射的γ射线、x射线可以穿透和杀伤人体细胞,宇宙中携带高能量的质子、α粒子以及重离子粒子也能穿透航天器舱壁,破坏DNA链,使其失去繁殖能力,甚至引发癌症。
为了避免受到辐射伤害,我们应该尽量避免离开地球磁场的保护,同时做好空间辐射的气象预报,帮助宇航员争取转移避难的时间。
到目前为止,人类还没有从技术上做好深空旅行的准备,更不用说去到太阳系的边缘去探险,这些工作交给无人空间探测器去完成会更好。
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