太空站生活对宇航员身体的影响（深空探索太空出舱）

众所周知，太空辐射主要是宇宙间高速飞行的质子射线，经过磁场的不断加速以后，它们的速度甚至可以接近光速。但幸好太阳的磁场会阻挡一部分来自星际空间的射线，所以就像地球的磁场一样，太阳的磁场为太阳系内所有的行星也都提供了一层保护。

但还是会有一部分宇宙射线穿过太阳磁场的防线，进入太阳系的内部，这也就是宇航员在近地轨道、或进行深空探索时会遇到的太空辐射的来源。

这种高速飞行的粒子几乎包含了元素周期表上所有的元素，其中99%以上都是氢和氦的原子核，其他元素占1%。元素越重危害越大，而且它们几乎可以穿透任何物体，在它们的飞行路径上会对所有的原子或者分子造成破坏。比如说当他们穿过人体时就会破坏各种细胞还有DNA，从而也就增加了细胞变异的风险。

NASA曾经研究过地球上辐射和健康风险之间的联系，其中包括日本遭受核辐射的人以及在核电站工作的人员。但还是发现有很多挑战，因为癌症和太多因素有关，比如说基因或者生活习惯，而且太空辐射环境很难在地球上模仿。

虽然有在近地轨道的空间站做了很多关于太空辐射的研究，但它毕竟仍然是在地球磁场的保护范围之内，辐射自然就要少得多。所以宇航员可以在舱外宇航服的帮助下进行各种太空出舱任务，但出舱时间仍然有着严格的限制。所以宇航服也就显得尤为重要，此处可以观看我的另一篇视频从登月到空间站，太空探索的路上，宇航服经历了哪些发展变化？

但对于在太空执行任务的宇航员来说，百分之百的防护是不可能做到的，根据任务的不同受到辐射的量也不一样。而且就算相同量的辐射对人体不同器官的影响也不一样。所以为了保护宇航员，每个国家都制定了宇航员在其职业生涯中可以受到的辐射的最大限制。比如NASA对宇航员的不同器官在不同时间内的辐射都规定了限制。

这里的单位是毫西弗（millisievert mSv），可以看到宇航员在他的职业生涯中，皮肤可以接受辐射的限制是6000，眼睛是4000，而心脏只有1000。

这个数值是什么概念呢，我们来对比一下就知道。在地球上每一年我们受到来自自然界的辐射大约是1mSv，而1mSv的辐射量相当于拍三次X光片。阿波罗14号项目中宇航员9天任务的辐射量是11.4mSv，如果在国际空间站待上6个月，辐射的剂量会达到160mSv。而如果飞往火星，往返时间按照3年时间计算，接受的辐射大约是1200mSv，也就相当于拍摄了3600次X光片。

所以为了保护宇航员，当他们接受的辐射达到职业生涯的限制时，就不能够在执行太空飞行任务。

但即使是规定了限值，宇航员的健康风险还是有很多不确定性。那么宇航员在太空中接受的辐射到底会对健康有多大风险呢？

首先对于登月项目，虽然是离开了地球的磁场，但旅行的时间都很短，而且是在近地轨道，十多个毫西弗的辐射量似乎也还能接受。

可如果在未来要进行深空探索，比如登陆火星全程大约需要两至三年的时间，而目前我们根本就没有长时间深空旅行的数据和经验。按照NASA计算，一个健康的40岁男性，他最终死于癌症的概率是20%，而且前提条件是他只是待在地球上。如果他去火星的话这个概率还会升高，那么关键的问题是这个概率会增加多少呢？答案就是很难确定。

NASA按照往返火星1,000天的计算，也就是大约3年时间估计增加的风险是1%至19%之间，最有可能结果是3.4%。但这其中的误差可能会非常大，谁说得准呢。

这里用40岁作为参考，主要是因为在未来登陆火星的宇航员年龄很可能就是在40岁左右。而这个年龄也是当年挑选阿波罗项目宇航员的年龄标准。比如说第一次登月项目的三名宇航员都是在这个年龄左右。

如果我们再看总共登上月球的12名宇航员，他们当中的11个人年龄是介于36岁至41岁，而剩下的1个就是年龄最大的就是阿波罗14号的宇航员Alan Shepard（艾伦·谢泼德），当时是47岁，当然现在对宇航员的年龄要求已经没有那么严格了。

目前进入国际空间站年龄最大的宇航员是John Glenn（约翰·格伦），他在1998年乘坐航天飞机进入空间站，当时是77岁。由此也侧面反映了近代轨道的空间站受到的太空辐射是相对较小的，毕竟它是在地球磁场保护范围之内。

目前关于太空辐射对于健康影响的研究还在进行。但是深空旅行对于宇航员而言还有一项更大的挑战，那就是微重力环境，我把这个话题留给下一期内容。

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