美国国家航空航天局(NASA)联合多家国际合作伙伴,在无人执行的阿耳忒弥斯一号任务期间,成功利用猎户座飞船搭载的多种载荷,对宇航员可能面临的太空辐射暴露情况进行了全面测量。这一成果标志着人类在深空探索安全领域迈出了关键一步。
测量数据显示,尽管飞船内部不同位置的辐射暴露水平存在差异,但猎户座飞船的设计能够有效屏蔽潜在危险的辐射剂量,确保宇航员在月球任务中的安全。该飞船专为深空环境打造,旨在抵御远离地球后所面临的严酷宇宙辐射环境。
在为期25.5天的绕月及返回任务中,猎户座飞船部署了5600个被动传感器和34个主动辐射探测器,收集了大量关于穿越地球范艾伦辐射带期间内部辐射暴露的关键数据。这些详尽的发现由NASA空间辐射分析组、德国航空航天中心(DLR)及欧洲航天局(ESA)联合撰写,并发表于最新科学期刊。
太空辐射是长期载人航天任务的主要风险之一,阿耳忒弥斯一号的测量结果为未来超越近地轨道、前往月球乃至火星的深空探索提供了至关重要的数据支撑。任务中使用的仪器包括此前在国际空间站测试过的HERA(混合电子辐射评估仪)和NASA的主动乘员剂量计,以及ESA的主动剂量计。
其中,HERA传感器能在太阳耀斑等辐射事件发生时向乘员发出警报,提示其进入防护区;而主动乘员剂量计则能实时收集并传输宇航员的辐射剂量数据至地面。此外,NASA与DLR合作的“Matroshka AstroRad辐射实验”利用两个真人尺寸假人躯干,将传感器置于其内外,模拟辐射对人体组织的影响,从而精确测量身体各部位的辐射剂量。
研究团队发现,猎户座飞船的防护设计足以应对月球任务中的辐射风险。值得注意的是,当飞船在临时低温推进级发动机点火期间调整姿态时,由于范艾伦辐射带辐射的高度方向性,辐射水平几乎降低了一半。这证明了飞船姿态控制对辐射防护策略的重要性。
NASA首席研究员Stuart George指出:“这些测量结果证实了我们拥有管理猎户座飞船辐射风险的有效策略,但在长期飞行及舱外活动防护方面仍面临挑战。”未来,NASA将持续开展研究,通过优化飞船屏蔽、飞行轨迹及应对太阳活动来降低辐射风险。
值得注意的是,阿耳忒弥斯一号使用的同一套辐射测量团队将支持即将进行的载人阿耳忒弥斯二号任务,进一步验证数据并保障未来月球及深空任务中宇航员的安全。对于中国航天从业者而言,这一成果凸显了多机构国际合作与精细化辐射监测技术在深空探测中的核心价值,提示我们在推进载人登月计划时,需同步强化辐射防护系统的实时监测与动态响应能力,以应对更复杂的深空环境挑战。
