太空辐射对宇航员的影响科普探究中的物质体验

我们探索宇宙的过程中,随处可见的辐射对宇航员构成重要影响。这些短波辐射,如伽马射线和X射线,能够穿透人体,对DNA造成破坏,从而增加患癌症的风险。在太空环境中,这些辐射无处不在,来自太阳风暴、银河系中的超新星爆发以及地球外星系等多个来源。幸运的是,大气层为我们提供了一定程度的保护。

科学家们使用不同的单位来度量辐射,其中毫雷姆(mrem)是常用的一个。地球上的人每年平均接受360毫雷姆的自然辐射,其中80%以上来自于自然界,比如地下的放射性物质和大气中的氡气。

尽管人们通常担心高剂量的辐染,但研究表明,即使是低剂量也可能对健康产生长期影响。例如,飞行员因为工作时居住在较高海拔地区,其患癌症风险比普通人群要高1%。

虽然人类已经有24名宇航员离开了地球的大气层和磁场保护圈,他们参加了1969年的阿波罗登月计划,但直到1971年才发现太阳日冕物质抛射(CMEs)的危险性。如果未来人类进行火星旅行,那么持续一年的旅程将面临极大的风险,因为火星没有全面的磁场,也缺乏厚重的大气层无法提供充分的保护。

好奇号火星车上的监测仪显示,在仅仅8个月内,它就接收了相当于每五到六天进行一次全身CT扫描所需剂量级别的辐照。这意味着未来前往火星的人类将面临严重的心理健康问题,并且罹患癌症的风险会显著增加。此外,这些数据还没有包括潜在的地球磁场变化或其他因素带来的额外风险。

解决这一问题至关重要,以确保人类能够安全地进行深空旅行。一项最近研究发现塑料材料可能比传统金属更有效地阻挡这些有害辐照。这一发现给未来的空间探索带来了希望,同时强调了一种新的技术发展:创造一种足以抵御宇宙背景辉光效应并减少对宇航员健康威胁的一种防护系统。

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