太空对人类有多危险？( 四 )
其他研究人员发现 ， 在模拟的太空环境中 ， 质子辐射会导致大鼠的注意力缺失 ， 任务表现 ， 而高能重粒子会导致与阿尔茨海默病相关的β淀粉样蛋白斑块的增长 。 此前的临床研究显示 ， 有些脑癌患者可以通过某些类型的放疗治愈 ， 但他们的认知功能会明显下降 。 这就是所谓的“辐射诱导认知能力下降” 。 在所有接受颅脑放射治疗并存活至少6个月的患者中 ， 有超过一半出现了渐进性认知障碍 ， 尤其是在思维速度（快速思考）和记忆力方面 。 不过 ， 这一结果可能不能直接套用到太空中：癌症患者是在几个月的时间里接受强烈的辐射 ， 而在太空中 ， 比如火星旅行中受到的辐射会分散在将近三年的时间里 。如何进行防护？我们可以做些什么来降低风险？防护 ， 很多很多的防护 。 宇宙辐射的能量比太阳辐射更大 。 基本上 ， 宇宙辐射移动得更快；其中一些原子 ， 如铁原子核 ， 比太阳风中的质子和电子要重得多 。 氢原子核就是质子 ， 而铁原子核的能量是氢原子核的数百倍 。 脆弱的防护比什么都没有还更糟糕 ， 因为会发生二级粒子的级联 ， 就像横飞的弹片 。 宇宙飞船薄薄的金属外壳只是分散了宇宙射线的影响 ， 如同将一颗快速的子弹变成几十颗稍慢的子弹 。 飞船需要非常厚实的防护 ， 至于防护到什么程度 ， 则是一个简单的物理学和经济学问题 。几厘米厚的铅其实就可以了 ， 但是 ， 这将给太空任务增加数百吨的载荷 ， 意味着成本增加数十亿美元 。 水可以作为有效的屏障 ， 而且无论如何我们都需要带水 。 因此 ， 工程师们正在考虑建造一个充满水的外壳 ， 将整个船体包裹起来 。 不过 ， 为了保护一艘足以胜任火星旅行任务的宇宙飞船 ， 你就需要大量的水——比饮用所需的水要多得多 。 你也可以用垃圾作为额外的防护材料 。 另一个非常有效的低质量防护介质是氢气 ， 但你需要一个加压室来容纳这些氢气 ， 于是又回到了控制飞船质量的问题 。
防护问题的答案可能在于让各种材料发挥双重功能 。 在这方面 ， 氢化氮化硼纳米管或氢化氮化硼纳米管（BNNTs）显示了巨大的潜力 。 这些纳米管由碳、硼和氮制成 ， 质量非常轻 ， 能承受高温和压力 ， 而且足够坚固 ， 可以作为整个航天器的主要承重结构 。 这些纳米管中还可以充入氢气或水 ， 作为主要的辐射防护材料 。 硼是一种很好的吸收次级中子的物质 ， 能使辐射级联效应最小化 。 与碳纳米管一样 ， 氮化硼纳米管目前价格昂贵 ， 但在不久的将来可能会降价 。 如果整个飞船做不到这样的防护 ， 那或许可以只用在睡眠舱 。 如果宇航员每天睡觉或休息8个小时 ， 就可以有效地减少三分之一的辐射暴露 。 达到地球上所拥有的完美保护可能不现实 ， 但部分保护可以降低健康风险 ， 足以缓解每个太空旅行者的担忧 。瑞士欧洲核子研究中心（CERN）的研究人员正在研究一种作为迷你磁气圈的磁场 ， 以自然地偏转宇宙射线 。 2014年 ， CERN打破了一项纪录 ， 在24开尔文（约–249℃）的温度下 ， 在两条由20米长的二硼化镁（MgB2）超导体电缆组成的输电线路中产生了2万安培的电流 。 这很好地预示了地球上的电力传输将更便宜、更可靠 ， 但CERN也希望在“欧洲空间辐射超导屏蔽项目”中应用这一技术 ， 为航天器和太空定居地提供保护 。 他们的目标是创造一个比地球磁场强3000倍的磁场 ， 其直径为10米 ， 以保护宇宙飞船内外的宇航员 。 目前 ， CERN正在研究一种用MgB2超导带材重新配置太空电子线圈的方法 。 所有这些 ， 包括神奇的新材料和磁力场 ， 距离实际应用还需要许多年时间 。 就目前而言 ， 我们除了希望宇宙辐射问题不要像实验室研究预测的那样糟糕之外 ， 没有其他的解决办法 。 （任天）注：作者Christopher Wanjek ， 1998年至2006年 ， 他是美国宇航局戈达德太空飞行中心的资深作家 ， 报道宇宙的结构和演化 。
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