Artemis I 輻射防護背心通過測試,可望保護登月與火星任務太空人
2026/08/14
AstroRad 輻射防護背心在 NASA 的 Artemis I 任務中完成測試並取得良好結果。研究團隊表示,這項裝備「有助於克服限制人類長期深空探索的重大健康挑戰之一」。
輻射是深空探索最根本的障礙之一,其嚴重性常被低估。在地球表面,磁場與大氣層共同阻擋了絕大多數的宇宙射線與太陽粒子;國際太空站雖然在太空中,但仍位於地球磁場的保護範圍內。一旦離開這個屏障前往月球或火星,太空人將直接暴露在兩類輻射之下:持續性的銀河宇宙射線,以及太陽風暴期間爆發的高能粒子事件。
後者尤其危險。一次強烈的太陽粒子事件可能在數小時內傳遞足以造成急性輻射症候群的劑量,而這類事件難以提前太久預測。長期的累積暴露則提高癌症風險,並可能影響中樞神經系統與心血管健康。這些風險直接限制了任務的可行時長——火星往返任務動輒需要兩到三年。
傳統的防護思路是增加艙體屏蔽,但這在太空任務中代價極高:屏蔽材料的重量直接轉化為發射成本,而要有效阻擋高能粒子所需的厚度相當可觀。AstroRad 採取的是不同的路徑——選擇性防護。它以背心的形式,把有限的屏蔽材料集中配置在對輻射最敏感的器官與組織上:骨髓、肺部、胃部、結腸,以及女性太空人的乳腺與卵巢。
這種設計的邏輯在於效益的最大化。全身均勻屏蔽需要大量材料,但輻射損傷的風險在人體各部位分布並不均勻——造血組織與快速分裂的細胞最為脆弱。把重量預算集中在這些區域,能以遠低於全身屏蔽的質量取得相當比例的風險降低。同時,背心設計讓太空人在穿著時仍能正常活動與工作,這對長期任務的實用性至關重要。
Artemis I 是一次無人繞月任務,測試以人體模型搭載進行,藉此比較穿著與未穿著防護裝備時的實際劑量差異。這種在真實深空輻射環境中的驗證,是地面模擬無法完全取代的。
對後續任務的意義相當直接。若載人登月與火星任務要成行,輻射防護必須從研究議題轉為可用的工程方案。這類個人防護裝備與艙體的「風暴避難所」設計相互補充,共同構成分層防護的策略。
後續觀察重點包括:完整劑量比較數據的公布、後續 Artemis 載人任務的實際配置,以及防護效果在長期任務情境下的推估。