宇宙辐射预测可能对人类火星任务不利 - 彭博社

这张图片来自2014年11月5日，显示了M型耀斑在太阳左侧爆炸的明亮闪光。该图像由NASA的太阳动力学观测站捕捉，使用极紫外光并以红色和金色进行了着色。

来源：NASA太阳上发生了一些奇怪的事情。这个理论——诚然是一个有争议的理论——是我们正在进入一个大极小期，在这个时期，太阳的黑子周期逐渐消退，宇宙辐射变得更加普遍。自从太空时代开始以来，我们还没有见过这样的情况。

太阳黑子是“强烈磁通”推升到恒星表面的区域，表现为在11年周期内数量起伏的风暴。在它们最活跃的时候，它们增强了太阳的磁场，包围行星并保护它们免受银河宇宙射线的危险——来自早已消亡的恒星的带电粒子。周期性地，太阳黑子周期似乎完全消退，几十年内几乎没有或没有黑子出现。如果那发生了，而我们发现自己处于一个大极小期，科罗拉多州博尔德国家大气研究中心的太阳研究员斯科特·麦金托什表示，太阳的磁伞“将是瑞士奶酪。”

“我们处于一个非常奇怪的周期，并且它继续显示出越来越糟的迹象，”新罕布什尔大学达勒姆分校的空间等离子体物理学教授内森·施瓦德龙说，他是大极小期理论的主要支持者。“这是一个比我们在太空时代所见的周期更弱的周期。”

一个大极小值对普通地球人来说意义不大，因为他们安全地被我们家园的磁场包围。但对于那些可能冒险超出磁层的人来说，情况就大不相同了。研究表明，暴露于太空辐射（包括来自太阳本身的辐射）会增加宇航员在生活后期患心血管疾病和癌症的风险。年轻的宇航员尤其容易受到影响，而女性更容易患上肺癌、乳腺癌和甲状腺癌。

迄今为止，只有1969年至1972年间执行阿波罗登月任务的24名美国人曾离开过磁层，但他们并没有遇到特别猛烈的辐射浴。“你看看普通美国人的寿命，阿波罗宇航员的寿命超过了这个，”NASA首席健康和医疗官J.D. Polk说。那些没有在事故中去世的人“活到了很老的年龄。”目前还有十三人健在。然而，在大极小值期间，银河辐射的水平将比平常高出多达30%，这使得有意成为宇航员的人暴露得更多。此外，政府航天机构和像蓝色起源和SpaceX这样的私人公司都有雄心勃勃的计划，希望将人类送往月球及更远的地方，停留更长的时间，并且很快实现。

NASA希望在2023年将宇航员送回月球，之后再前往火星，自1970年起就设定了辐射的职业限制。“我们很可能会超过这一限制，前往火星及返回的船员中有相当一部分会超出这个限制，”Polk说。休斯顿约翰逊航天中心的NASA辐射健康物理学家Eddie Semones表示，拥有耐用且配置良好的材料的飞船将是重要的。由于其与旅行者探测器的经验，NASA已经知道银河的辐射有多强，这些探测器于1977年发射，现在已经远超太阳的磁场保护。 旅行者1号在2012年进入星际空间，现在距离地球约132亿英里，并且还在增加，而 旅行者2号则已超过109亿英里。“我们知道外面的辐射场是什么样的，”Semones说。“那是最糟糕的情况。”

这 猎户座，是NASA希望用于其提议的月球任务的飞船，配备了集成警报系统。在科罗拉多州的威斯敏斯特举行的会议上，太阳科学家们预览了在辐射峰值事件中，现场船员可能的表现。一个短视频片段展示了一个既适合幼儿又科学合理的警报系统：在警报响起后，船员们会清空 猎户座的设备储藏室，然后爬进去，把尽可能多的东西堆在自己身上。Semones表示，如果“你在储物舱的热盾附近低伏”，预期的辐射暴露水平可能会降低一半。尽管未来的健康风险仍然存在，任务可以继续进行。

NASA和洛克希德·马丁公司的工程师在该机构的 猎户座宇宙飞船的乘员舱上安装了有史以来最大的热盾。这项工作标志着朝着宇宙飞船在12月首次发射的里程碑。来源：NASA宇宙辐射究竟会成为多大的问题仍然是一个悬而未决的问题。Schwadron的“大最小值”理论在学者中获得了一些关注，尽管并未得到广泛接受。在科罗拉多州的太阳科学家会议上，McIntosh请支持该假说的人举手。他自己的手举了起来，其他几个人也举了手，但大多数观众持怀疑态度。大最小值比预测更容易观察。

它们也成为了一个敏感的话题，这要归功于一个被称为“毛德尔极小期”的事件，该事件发生在1645年至1715年，根据当时测量的推断。一些当代反对应对气候变化政策的人认为，毛德尔极小期导致了当时欧洲的一个小冰期。他们认为，今天类似的事件将会大幅降低地球的温度，因此宇宙会保护我们。施瓦德龙表示，他不会对此下注。“没有任何确凿的证据表明，欧洲的寒冷气候是由毛德尔极小期造成的，”他指出。

到2020年代中期，当当前的太阳黑子周期达到预期峰值时，我们可能会更清楚是否已经到来了一个大极小期。NASA的空间辐射元素科学家丽莎·西蒙森表示，如果真的发生，机构可以为此做好计划。任务将根据可能遇到的条件进行设计和测试。NASA确实有一些潜在的技巧，超越了躲避和掩护的方法。被称为氢化硼氮纳米管的先进材料，或氢化BNNTs，可以用来改善屏蔽。该机构还考虑过是否可以在飞船周围形成磁力场。

大极小期甚至可能带来一些好处。宇宙射线在长时间内相对稳定，因此可预测；而高太阳黑子水平则可能意味着太阳辐射的激增，包括可能的日冕物质抛射。这种抛射几乎没有提前警告，对于在外太空的船员来说，可能会成为一个正在形成的紧急情况。宇宙辐射是NASA可以了解的恶魔。