好奇号探测器揭示:火星辐射对于载人任务“可控”

一项包括180天火星巡航、在红色星球停留500天以及180天返回地球的飞行任务,可能会使宇航员暴露于约1.01西弗的累积辐射剂量中

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美国宇航局好奇号探测器的新结果表明,辐射暴露的风险并非长期载人火星任务的“拦路虎”。

好奇号辐射评估探测器 (RAD) 仪器的测量结果表明,一项包括180天火星巡航、在红色星球停留500天以及180天返回地球的飞行任务,将使宇航员暴露于约1.01西弗的累积辐射剂量中。

为了便于理解:欧洲航天局通常将其宇航员的职业生涯总辐射剂量限制为1西弗,这与终生致命癌症风险增加5%有关。[火星辐射对宇航员的威胁解释(信息图)]


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“这当然是一个可控的数字,”西南研究院(位于科罗拉多州博尔德市)的 RAD 首席研究员 Don Hassler 说道,他是12月9日在《科学》杂志上报告研究结果的一项研究的主要作者。

来自火星辐射的 1 西弗剂量将违反美国宇航局目前的标准,该标准将宇航员的超额癌症风险上限设定为 3%。但 Hassler 表示,这些指南是在考虑到近地轨道任务的情况下制定的,并且为了适应更远距离的旅行,可能会进行调整。

“美国宇航局正在与美国国家科学院医学研究所合作,评估深空任务(如火星任务)的适当限制,”Hassler 告诉 SPACE.com。“所以这是一项令人兴奋的活动。”

新结果代表了迄今为止关于前往火星途中和红色星球表面的辐射环境最完整的图景。它们包含了 RAD 在好奇号为期八个月的太空巡航以及探测器在火星上最初 300 天(于 2012 年 8 月着陆)期间收集的数据。

RAD 的测量涵盖了两种不同类型的高能粒子辐射——银河宇宙射线 (GCR),它被遥远的超新星爆炸加速到难以置信的速度;以及太阳高能粒子 (SEP),它被我们太阳上的风暴喷射到太空。

RAD 的数据显示,探索火星表面的宇航员每天将累积约 0.64 毫西弗的辐射。在前往火星的旅程中,剂量率几乎高出三倍,为每天 1.84 毫西弗。

但 Hassler 强调,火星的辐射环境是动态的,因此好奇号迄今为止的测量结果不应被视为最终定论。例如,RAD 的数据是在太阳 11 年活动周期的峰值附近收集的,此时 GCR 通量相对较低(因为太阳等离子体倾向于散射银河宇宙射线)。

Hassler 表示,好奇号的辐射测量结果应有助于美国宇航局规划载人火星任务,该机构希望在 2030 年代中期完成这项任务。它们还应为寻找红色星球上过去或现在生命迹象的探索提供信息——这是美国宇航局的另一项首要任务。

例如,Hassler 说,新的 RAD 结果表明,微生物生命不太可能直接存在于火星表面。但未来的任务可能不必钻探到太深的地下就能找到火星生命的踪迹(如果它曾经存在过)。

“这些测量结果确实告诉我们,我们认为在浅至 1 米深的地方找到可能现存或过去生命的迹象是可行的,”Hassler 说。

这项新研究是今天发表在《科学》杂志上的六篇论文之一,这些论文报告了来自好奇号的新结果。其他大多数研究都提出了证据,表明该探测器发现了一个古老的淡水湖,该湖可能支持了微生物生命数万年,甚至数百万年。

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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