​ 這聽起來可能像是科幻小說中的情節--宇航員進入深空時受到宇宙射線的轟擊--但輻射暴露是科學事實。隨着未來的飛行任務有望重返月球甚至火星,新罕布什爾大學空間科學中心的新研究警告稱,輻射暴露的程度遠高於此前的預期,可能會對宇航員和衛星技術產生嚴重影響。

“過去四年來測量得到的輻射劑量率比以前太陽週期的趨勢至少高出30%,這表明輻射環境正變得更加強烈”,該研究的主要作者、物理學教授內森·施瓦德龍說。

“這些粒子輻射條件是空間旅行和空間天氣的重要環境因素,在規劃和設計未來對月球、火星、小行星和其他星球的飛行任務時必須仔細研究和考慮。”

在最近發表在“空間氣象”雜誌上的研究中,研究人員發現,銀河宇宙射線(GCR)中的大通量上升得更快,而且在太空時代有可能超過任何其他記錄的時間。

他們還指出,最重要的太陽高能粒子事件之一發生在2017年9月,釋放出的大劑量輻射可能對人類和衛星構成重大風險。

沒有屏蔽的宇航員可能會遭受輻射病等影響,或者更嚴重的長期健康問題,如癌症和器官受損,包括心臟、大腦和中樞神經系統。

2014,施瓦德龍和他的團隊預測太陽輻射劑量率將從一個最小值增加到下一個輻射劑量率的20%。四年後,他們的最新研究顯示,目前的情況比他們的預測高出大約10%,表明輻射環境的惡化比預期的還要嚴重。

“我們現在知道,在這個時候,我們可以把人類宇航員送入深空的輻射環境與以前載人登月任務的輻射環境截然不同”。

作者使用了美國宇航局月球偵察軌道器(LRO)上的隕石坑數據。月球觀測(和其他基於太空的觀測)表明,GCR輻射劑量的上升速度比以前想象的要快。

研究人員指出,最近太陽活動平靜的時間長得不正常。相比之下,活躍的太陽有頻繁的太陽黑子,這會加強太陽的磁場。然後,該磁場被太陽風拖出太陽系,並使銀河宇宙射線偏離太陽系--以及任何正在運輸中的宇航員。

在太空時代的大部分時間裏,太陽活動在11年的週期中就像時鐘一樣在運動中減弱和流動,活動週期爲6到8年,稱爲太陽最小週期,然後是太陽活動更活躍的2至3年週期。

然而,從2006年左右開始,科學家觀測到了空間時代觀測到的太陽活動時間最長、活動最弱的太陽活動。儘管總體上有所減少,但2017年9月的太陽爆發產生了一系列重要的太陽粒子事件和由連續的、連接良好的日冕物質拋射所引起的粒子加速所引起的輻射。

研究人員的結論是,輻射環境繼續構成重大危險,這與歷史上巨大的銀河宇宙線通量和巨大但孤立的SEP事件有關,這些事件仍然挑戰着空間天氣預報能力。

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