空间辐射对航天员的影响
更新时间:2012-02-01  来源:网络
  对于空间天气可能在载人空间飞行方面造成的影响已经越来越受到关注。太阳爆发产生的高能粒子辐射会对从事太空活动的航天员的视网膜及其免疫系统造成极大影响
  国际空间站的构建预示着空间中将会有越来越多的人类活动,对于空间天气可能在载人空间飞行方面造成的影响已经越来越受到关注。太阳爆发产生的高能粒子辐射会对从事太空活动的航天员的视网膜及其免疫系统造成极大影响,并会危及航天员的生命安全。
  高能辐射是各种空间环境因素中对航天员生命安全构成的最大威胁。高能电磁辐射或粒子辐射穿入人体细胞,使组成细胞的分子电离,毁坏细胞的正常功能,当DNA受到损伤时对细胞的危害最严重,DNA的变异可遗传给后代。当人体受到一定剂量的辐射后,会患辐射病。辐射病的主要症状包括:严重灼伤、不能生育、肿瘤和其它组织的损伤。严重损伤可导致快速(几天或几周)死亡。
  太阳爆发产生的高能粒子辐射通量可达到正常情况的上百倍,会危及航天员的生命安全。虽然这类事故尚未发生,然而地面实验室的模拟表明,太阳耀斑发射的高能粒子流将会对进行太空行走的航天员造成伤害,即使对在航天器中的航天员,也会造成相当严重的危害。1989年10月19日,美国亚特兰蒂斯号(ATLANTIS)航天飞机在发射伽利略号飞船时,航天员眼睛感觉到有极明亮的刺眼的闪光,甚至在他们退至飞船屏蔽的最内部,眼睛还在闪烁,刺眼的闪烁持续着,直到质子事件逐渐消失。航天员眼睛所感觉到的这种闪光是由于能量粒子穿过视网神经造成的,如果这期间在舱外活动,航天员将受到致命的辐射吸收剂量。2003年的“万圣节风暴”是第23太阳活动周内最强烈的空间天气灾害,国际空间站的航天员不得不启用辐射防护舱。2005年1月20日的太阳质子事件是一次非常强的相对论太阳高能粒子事件,是1956年以来最强的相对论太阳高能粒子事件,是1976年GOES系列卫星发射后记录到的能量大于100MeV最强的太阳高能质子事件。这次事件的另一个特征是,能量大于100MeV的太阳高能质子从开始到达到峰值的时间是1976年以来GOES卫星记录到的时间最短的一次,这种事件对空间作业的航天员的威胁非常大。
  航天活动应该尽量避开恶劣的空间天气事件,遇到恶劣空间天气事件时,应采取措施使恶劣空间天气事件的影响降到最低。为避免高能辐射的影响,载人航天器一般都在内辐射带高度以下(低于800公里)飞行。这样可以在一定程度上受到辐射带的保护。研究显示,载人航天将成为未来最为重要的空间天气服务用户之一。
  特大耀斑所释放的高能粒子对人类的危害就像核辐射对人类的危害。地球的大气层和磁层对地面上的人们可以起到足够的保护作用,但太空中的航天员则缺少这种保护屏障,面临潜在的辐射危害。如果航天员在空间辐射的高峰期走出航天器,就有可能因粒子的袭击而受伤甚至死亡。辐射效应会造成人体细胞、组织、乃至器官的辐射损伤,辐射损伤的严重程度与辐射剂量大小有关。为了保证航天员的安全,在空间工作的航天员有严格的辐射剂量限值。航天活动应该尽量避开恶劣的空间天气事件,遇到恶劣空间天气事件时,应采取措施使恶劣空间天气事件的影响降到最低。
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