研究發現太空輻射越來越危險

【博科園-科學科普（關注「博科園」看更多）】這聽起來像是科幻小說里的情節——宇航員在太空中遨遊太空，被宇宙射線轟擊，但輻射暴露是科學事實。由於未來的任務是返回月球，甚至是火星，新罕布希爾大學空間科學中心的一項新的研究警告說，暴露在輻射中比以前認為的要高得多，並且可能對宇航員和衛星技術產生嚴重的影響。該研究的主要作者、物理學教授內森·施瓦頓(Nathan Schwadron)說：過去四年中測量的輻射劑量率超過了以往太陽周期的30%，這表明輻射環境變得更加劇烈了。這些粒子輻射環境為太空旅行和太空天氣提供了重要的環境因素，必須仔細研究，並在未來的月球、火星、小行星和其他任務的規劃和設計中考慮。

圖片版權：CC0 Public Domain

在最近發表在《太空天氣》雜誌上的研究中，研究人員發現，銀河宇宙射線(GCR)中的大通量正以更快的速度上升，並在太空時代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(SEP)事件發生在2017年9月，釋放出大量的輻射，可能對人類和衛星造成重大風險。不受保護的宇航員可能會經歷像輻射病或更嚴重的長期健康問題，如癌症和器官損害，包括心臟、大腦和中樞神經系統。2014年Schwadron和他的團隊預測，從一個太陽最小值到下一個太陽輻射劑量率會增加20%。四年後，他們最新的研究顯示，目前的情況超出了他們預測的10%，顯示輻射環境惡化的程度甚至超出了預期。

我們現在知道，在這個時候，我們可以把人類宇航員送入太空的輻射環境與之前的載人登月任務有很大的不同。作者使用了NASA月球勘測軌道飛行器(LRO)上的隕石坑數據。月球觀測(以及其他基於太空的觀測)表明，GCR輻射劑量的增長速度比之前認為的要快。研究人員指出，最近太陽活動的平靜期異常漫長。相反，活躍的太陽有頻繁的太陽黑子，可以加強太陽的磁場。然後磁場被太陽風從太陽系中拖出來，並將銀河系的宇宙射線從太陽系中轉移出來——以及任何在軌道上的宇航員。

在太空時代的大部分時間裡，太陽的活動像時鐘一樣在11年的周期中逐漸減弱和流動，6到8年的活動被稱為太陽極小期，接著是2至3年的太陽活動周期。然而，從2006年前後開始，科學家們觀察到在太空時代觀測到的最長的太陽最小和最弱的太陽活動。儘管整體減少，但2017年9月的太陽噴發還是產生了大量的太陽粒子事件和由粒子加速引起的相關輻射，這是由連續的、磁性良好的日冕物質拋射引起的。研究人員得出的結論是，輻射環境繼續對歷史上巨大的銀河宇宙射線通量和大型但孤立的SEP事件造成重大危害，這些事件仍然挑戰著太空天氣預報能力。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：新罕布希爾大學

編譯：中子星

審校：博科園

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傳播：博科園

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