在2022年晚期的阿尔忒弥斯I任务中，无人驾驶的猎户座飞船，如图所示。（图片来源：NASA）一项新研究发现，一款辐射防护背心有可能在未来保护宇航员免遭来自太阳的危险随机爆发。在最终的阿波罗任务结束50多年后，NASA的阿尔忒弥斯计划旨在将人类重新送回月球。为了成功，这个项目必须保护宇航员免受太阳辐射，特别是来自太阳风暴的强烈和不可预测的辐射。因为重量限制，将整个飞船涂覆一层有意义厚度的辐射防护是不切实际的，但用保护服包裹宇航员可能会有帮助。在这项新研究中，研究人员对AstroRad背心进行了实验，该背心由以色列初创公司StemRad设计，并得到了以色列空间局和航空巨头洛克希德·马丁的支持。该服装旨在保护宇航员免受太阳爆炸称为太阳粒子事件的影响。在阿尔忒弥斯I发射前的NASA航天器组装大楼里，“幻影”赫尔加和佐哈在猎户座飞船内部。右侧的佐哈穿着AstroRad背心，而赫尔加则没有。 （图片来源：NASA/洛克希德·马丁/DLR）“太空中的辐射是不可避免的，单个重大太阳粒子事件可以显著增加宇航员终身辐射诱发癌症的风险，”研究共同作者、StemRad首席执行官兼联合创始人奥伦·米尔斯坦告诉Space.com。“通过显著降低这种贡献，个人防护对于未来的月球和火星任务尤为重要。”在防辐射方面，铅在阻挡有害光线形式（例如X射线和伽马射线）方面表现优秀。然而，铅在对抗能够穿越太空的危险粒子方面则远不如预期。例如，当能量较高的快速电子（称为β粒子）撞击稠密的铅原子时，它们会引发一阵比β粒子本身更有害的X射线。如果中子撞击铅原子，它们会从原子核中击出一阵中子，进一步加重辐射的影响。相反，AstroRad利用富含氢的高密度塑料。在这些元素中，氢每个原子拥有最高密度的电子，这可以帮助形成密集的屏障，以保护不受入射粒子的影响。同时，氢原子通常没有中子，因此如果中子击中它们，每个原子就不会产生与铅原子相同类型的危险中子喷发。此外，AstroRad中的塑料比铅轻得多。这使得在包含该塑料的衣物中更容易活动，并更适合重量成为主要限制因素的太空任务。科学家将数千根六边形的刚性塑料棒组合在一起，像鳞片一样，创造出一种灵活的服装。总的来说，每个背心的重量约为57磅（26公斤）。科学家选择开发背心而不是全身服或头盔，因为“不同器官和组织对辐射的敏感性极其不同，因此平等屏蔽身体的每个部分并不是最有效的方法，”研究共同作者、StemRad空间探索首席科学家乔丹·霍里告诉Space.com。“同时，全身服会更难穿上和活动。”AstroRad背心的防护厚度是基于基础器官对辐射的敏感性。这种策略在接收辐射剂量上提供了约30%的减轻，与将相同数量的防护均匀分布在身体上相比，霍里说。研究人员在2022年晚期的NASA无人阿尔忒弥斯I月球任务中使用一对极其复杂的假人进行他们的背心测试。这些人工躯干由模仿人类组织、骨骼和器官密度的塑料构成，并且每个都配备了超过5600个辐射传感器。这两个假人被设计为成年女性，因为先前的研究发现，乳腺和卵巢特别易受辐射损伤。“预测女性面临的辐射诱发癌症风险更高，”米尔斯坦说。“定向防护可以帮助缩小男女宇航员之间的风险差距。”由于这两个假人模仿女性，因此它们被赋予了女性的名字，佐哈和赫尔加。“赫尔加是由德国宇航中心贡献给实验的，赫尔加是一个传统的德国名字，”米尔斯坦说。“佐哈是由以色列空间局贡献的，通过公众宣传活动选择了这个名字。佐哈是一个传统的希伯来名字，意思是‘光辉’，我们认为这非常合适。”在阿尔忒弥斯I发射前，在肯尼迪航天中心组装佐哈幻影与AstroRad背心。（图片来源：NASA/DLR）佐哈和赫尔加