華盛頓(路透社)-在名為Helga和Zohar的人體模型以及放置在航天器內的傳感器的幫助下，科學家們收集了有關宇航員在地球屏蔽磁場外輻射暴露的寶貴數據，并深入了解如何更好地保護他們在像火星這樣的長途太空旅行中。

　　研究人員公布了NASA“獵戶座”飛船在2022年執行為期25天的無人駕駛“阿爾忒彌斯1號”繞月飛行并返回地球期間所經歷的輻射水平的初步測量結果。使用包括美國宇航局的HERA和歐洲航天局的EAD傳感器在內的儀器獲得了連續的輻射數據。

　　如果宇航員要在地球軌道之外執行長期任務，輻射帶來的危險是一個必須解決的主要問題。阿爾忒彌斯計劃的目標是在十年內將宇航員送回月球表面，并在那里建立一個基地，作為未來人類探索火星的前奏。

　　銀河宇宙射線和太陽耀斑期間射入太空的粒子等來源可能使宇航員面臨輻射病、終生癌癥風險增加、中樞神經系統問題和退行性疾病的高風險。

　　Helga和Zohar被設計成人類女性的身體，在獵戶座太空艙中作為宇航員的替身，內置傳感器測量他們皮膚和內臟的輻射暴露。Zohar穿上了一件防輻射背心。海爾加沒有任何保護措施。

　　“Helga和Zohar是‘輻射幽靈’——復雜的人體模型，模仿人體對輻射的反應，配備了傳感器來測量不同器官的劑量率，”美國宇航局休斯頓約翰遜航天中心空間輻射分析小組的物理學家斯圖爾特·喬治說，他是發表在《自然》雜志上的研究報告的作者之一。

　　“這些幽靈被設計成代表女性的身體，因為女性通常比男性對輻射更敏感。喬治補充說:“從這些幻影中收集的數據為了解輻射如何在整個身體上沉積提供了有價值的見解，特別是在范艾倫帶過境和行星際飛行期間。”

　　地球周圍有兩個被稱為范艾倫輻射帶的輻射區域。

　　位于科隆的德國航空航天中心航空醫學研究所的輻射物理學家、該研究的主要作者托馬斯·伯杰說:“目前我們正在對赫爾加和佐哈爾進行最終數據評估，完整的數據集將在未來幾個月公布，”包括關于佐哈爾背心的防護效率。

　　研究人員發現，太空艙內部設計的屏蔽輻射能力最強的區域，包括在太陽耀斑等太空天氣事件中為宇航員提供的“風暴避難所”，提供的防護能力是航天器屏蔽能力最差區域的四倍。伯杰說，這證實了未來任務的設計。

　　獵戶座內部暴露在銀河宇宙射線(穿越宇宙的高能粒子)下的暴露量比之前無人駕駛的行星際探測器上測量到的暴露量低了60%左右，這顯示了為屏蔽輻射而設計的航天器的好處。

　　喬治說:“這些行星際宇宙射線很有趣，因為它們構成了長期太空飛行的大部分暴露，所以這種測量對于長期停留在月球上和未來過境火星很重要。”

　　獵戶座在飛行過程中的方向影響了輻射暴露，當飛船在范艾倫帶內部飛行時做90度轉彎時，輻射暴露減少了一半。

　　喬治說:“這是因為范艾倫帶的輻射是有方向性的，而翻轉對輻射的路徑提供了更多的屏蔽。”

　　地球磁場在地球周圍提供了一個保護外殼，防止太空輻射。國際空間站在它的軌道上運行。在阿爾忒彌斯1號任務中，獵戶座比任何其他載人航天器都飛得更遠，遠遠超過了磁場。

　　“我們對近地軌道載人飛行任務中的輻射暴露進行了大量測量，但很少對那些超出地球磁場保護范圍的任務進行測量。我們所做的是由行星科學任務執行的，這些任務的輻射屏蔽比阿爾忒彌斯所使用的載人飛行器要輕得多。”喬治說。

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