本世纪30年代中期,载人登陆火星时机最佳

科技日报 2021-09-15

  俄罗斯莫斯科斯科尔科沃科学技术研究所与德国地球物理研究中心、波茨坦大学和美国加利福尼亚大学科学家组成的研究团队发现,本世纪30年代中期是载人登陆火星的最佳时期。研究人员模拟发现,在此期间,不仅行星相互排列的位置适当,而且中和危险辐射的太阳活动也比较理想。相关研究近日发表在《空间天气》杂志上。

  近年来,国际上不论是政府宇航机构还是私营公司,都对火星和月球载人飞行表现出极大兴趣。大量有关维珍银河、蓝色起源和太空探索技术公司之间竞争的消息让人觉得,发射日期越早越理想。然而,事实上,太空天气会强烈影响太空飞行的可行性。对宇航员来说,空间辐射对任何长期空间飞行来说都是一个严重的威胁。因此,保护飞船免受外部威胁需要寻找合理的太空飞行时间段。

  为了解决这个问题,研究人员不是与太空气候作斗争,而是企图去适应它。在整个飞往火星和返回地球的过程中,航天器暴露于宇宙辐射之下,不仅有来自于星际空间的辐射,还有太阳光晕的辐射。太阳活动以11年为周期而变化,在这期间有一个太阳辐射的峰值。自相矛盾的是,在太阳活动的高峰期飞向火星并不是一个坏主意。因为,可以对飞船提供足够屏蔽保护的带电太阳粒子非常有用,它们能够削弱更加危险的银河系辐射。

  研究团队使用了28类来自于星际空间的危险粒子和10类来自于太阳耀斑时的辐射粒子,模拟研究了航天器内部的辐射水平。这些粒子都是失去了电子的带正电的原子。唯一的区别是来自银河系的更重、更危险的粒子可以进入太阳系。这些粒子与飞船表面材料中的原子发生强烈碰撞引发的核反应,使得飞船本身具有了辐射性。从这一点来看,对宇航员来说,太阳的辐射更是朋友而不是敌人。

  研究人员设法找到飞船保护水平与发射窗口的最佳组合,以期实现最长时间的太空飞行。研究发现,载人火星的最佳发射时间是太阳活动的下降期。在使用厚度10厘米的铝保护屏的情况下,飞船可以持续4年的长期飞行,且辐射水平不会超过安全标准。太阳活动的下一个峰值预计在2025年,因此,本世纪30年代中期将是一个比较理想的载人登陆火星时间。(记者董映璧)

责任编辑:王超

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