火星载人飞行将受到辐射威胁

在对美国“好奇”号火星车飞向火星期间对辐射剂量资料的分析显示，火星载人飞行除了要克服漫长的火星之遥的艰辛外，还将受到严重的辐射威胁。

顿·哈斯莱尔领导的美国西南研究所的科学家认为，在180天的火星之旅中，每一名乘员要平均受到约300毫希的辐射。这约相当于对腹腔24层X射线断层摄影的辐射计量，或一名核电站工人被认为允许的15个单位的辐射剂量。

（组图2）：火星考察者无论在宇宙空间还是在火星上都会收到来自辐射的威胁。

甚至考察者飞抵火星后也还会面临危险。一切问题在于，火星不同于地球，它没有磁场，而且大气层又很稀薄。虽然原则上火星表面的辐射剂量降至2.5倍，是因为由于火星地壳具有防辐射的保护作用。原则上，在火星上逗留500天的辐射总剂量约相当于国际空间站航天员在轨道上半年时间所受到的辐射计量。例如，俄罗斯航天员谢·克里卡列夫在“和平”号轨道站上停留311天所受到的辐射计量比在火星上度过500天所收到的辐射剂量还要多。

来自银河系外宇宙辐射源的背景辐射和来自太阳射线的极强辐射的综合作用使人离火星越来越近。来自每一个方面的辐射性影响在飞向火星的6个月漫长时间里是相当危险而且危害极大。

美国休斯顿约翰逊航天中心宇宙辐射计划首席研究员弗·库基诺塔说：“在飞向火星的这一漫长的旅行中所受到的辐射将超过允许水平。这会导致癌症，这还并非最可怕的，强辐射能对心脏和中枢神经系统产生影响。”

因此，眼下，在研制运载工具中的乘员周围的防护屏时必须考虑到这一点。实际上，铅板在宇宙射线的影响下会产生二次辐射，同时，水可能成为最好的防护形式，不过，水层的厚度必须达到几米。虽然它们是保护宇宙飞船必不可少的，但是，铅和水都太重，不符合负荷小的要求。

这些问题的解决涉及到对航天员的挑选，航天员的条件必须是永远不吸烟，而且对射线损伤具有遗传上的抗辐射能力。“在5—10年前我们还不知道这种能力，现在有可能了解，可是，我们必须在最近10—15年内找到这个问题的答案。”科学家说。

遗传防护再加上专门的防护屏飞船——第一个问题就这样解决了。

然而，NASA认为，火星征服者所受到的辐射剂量虽然很大，但是，NASA正在为宇宙飞船及其乘员研制抗辐射保护装置。因此，把人送上火星的日期暂且不能确知。

在缺少重力环境下的危害

在火星之旅，如果失去重力，人的机体就会停止发挥功能：

1）每个月损失掉1％的骨质量。

2）再回到重力环境下就会昏厥（女性重于男性）。

3）会出现心理问题，包括“阿兹盖莫尔”型老年痴呆症。

4）心血管衰竭等问题。

5）肌肉萎缩。

机体内发生的所有这些过程会使行星际旅行者飞抵火星后建立避免室外环境影响的防护性避难所的可能性降至零。

解决方案：在微缺重力的人工环境下的跑步训练路段进行大运动量训练会有帮助，但不排除风险。宇宙飞船内应设立一个小舱室，用于重建重力。还可以研制一种专用压缩航天服，它可以让体液向腿部分布，有助于保持工作能力。

星际旅行的心里影响

假如参加“火星500”训练的6名航天员在与世隔绝的封闭空间待上18个月，然后马上来到从未有人的地方，那就不可能不产生严重的心理问题。

（组图3）：假如参加“火星500”训练的6名航天员与世隔绝18个月，再重新来到从未有人的地方就必然会出现严重的心理问题。

在《NASA关于根据在南极洲及其他隔绝环境研究的人资源问题报告》中说：“由于失眠、疲劳、负荷过大、昼夜不同步导致人的失误酿成的巨大风险，再加上乘组缺乏团结、学习和社会心理适应性差均会导致不可挽回的后果。”

解决办法在于，必须仔细精选航天员。NASA还设计一种方案，在火星飞船上安装监视器，可随时监视航天员的声音和面部表情，以便诊断应激反应的早期征兆。如果航天员已踏上火星之旅，那如何帮助他们？

航天员的餐饮

去火星的旅行者必须是素食者，因为肉类在太空中无法贮藏。饮食必须确保乘员能自然保持战斗精神，只有正确的饮食才能保持机体处于良好状态。

然而，研究表明，辐射能破坏飞船上食品中的维生素，甚至损失掉食物链中的一种维生素，都可能在长期旅行中对身体造成严重后果。目前，还很少知道辐射对食品的长期影响，因为国际空间站乘组还部分受到地球磁场的保护。

解决方案：可以在飞船上直接生产食品。研究人员在南极曾进行过类似实验，当然可以进行相比较。