火星表面辐射问题解决了NASA测试了多种

载人火星是未来10年美国宇航局和SpaceX的目标，前几天马斯克还说：“如果到年，人类还没有登陆火星，我会觉得很奇怪。”哈哈，马斯克还是一如既往的自信，其实我也是这么想的，如果20年内火星表面没有核聚变反应堆我也会觉得奇怪，哈哈。

可以载人登陆火星甚至是火星移民不是一件容易的事情，一个非常重要的需要迫切解决难题就是辐射。为了确保宇航员的健康和安全，无论是在飞行途中还是在火星表面，都需要不同于其他任何太空任务的防辐射技术，所以美国宇航局科学家们现在正在寻找最佳的辐射防护材料。

美国宇航局一个团队研究了如何使用各种材料来打造辐射防护结构，这包括从地球带来的材料和那些可以直接从火星环境中获取的材料。这符合原位资源利用ISRU流程，即利用火星或者月球当地资源满足宇航员和任务的需要。

火星的辐射环境比地球要危险得多，因为火星的大气层很薄，而且缺乏行星磁场。在地球上，发达国家的人们平均每年会暴露在6.2mSv的辐射下，而火星表面每年接收约.5mSv的辐射，当太阳活动频繁发生时，辐射量甚至更大。正如这项研究的科学家解释的那样：

“银河宇宙粒子由带电粒子组成，其能量比可见光高出十亿（或更多）倍，它们可以可以穿透一般的屏蔽层，对人体造成无法弥补的损害。此外，太阳风暴有时会将带电粒子加速到非常高的能量（太阳高能粒子），也会造成类似的效果。来自宇宙射线的辐射量是高度可预测的，而太阳风暴却很难预测。”

在这次研究中，美国科学家们研究了可以运输到火星或原位收获的各种屏蔽材料的性能。这些材料包括航空航天工业中常见的材料，如铝、聚乙烯、环己烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯薄膜和Kevlar，以及水、碳纤维液氢和火星表土等等。科学家们还使用了GEANT4数值模型对每种材料进行了评估，该模型是一套软件，使用了蒙特卡罗方法模拟粒子通过假设辐射保护层的过程，科学家们可以再此过程中记录读数。

“我们建立了一个火星的计算模型，并测量了一个假想的人类模型（代表一名宇航员）内的宇宙能量沉积。”他说。“在宇航员到达火星之前，我们准备了一块材料屏蔽层，以绝大部分辐射。”一位科学家解释道。科学家们的研究结果表明，富氢物质（即水冰）是抵御宇宙射线的最佳材料。另外科学家们发现铝的效果也很不错：“虽然铝没有其他材料有效，但它也可以帮助大幅度减少辐射剂量，我们提倡将其与其他材料结合。火星表土具有类似的物质（有铝），并且具有原位材料的优势，不需要我们将其从地球运来。”

NASA和其他美国航天机构正在评估几种设计、材料和技术，这些设计、材料和技术将允许在月球、火星和更远的地方建立栖息地。特别是，美国宇航局正在计划在未来十年进行载人火星任务，该任务将每26个月发射一次（从年开始），最终在火星表面建立栖息地。根据科学家们的分析，这些栖息地很可能由两层甚至多层结构组成，该结构可以使用从地球廉价运输的轻质材料制成。

就铝和碳纤维而言，未来火星宇航员可以使用从火星岩石中开采的铝和从其大气中获取的碳就地生产。然后宇航员可以使用当地采集的水冰和表土对其进行屏蔽，机器人将对其进行三维打印，以创建一个保护性的上部结构。这种栖息地将使长期任务得以进行，更是人类在太空建立永久居住区的前提。

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