人类飞往火星是否安全？为什么时间不能超过四年？

人类飞往火星是否安全？国际研究小组得出结论，如果任务时长不超过四年，任务将是可行的。

科学家和工程师需要克服一系列技术和安全障碍才有可能将人类旅行者送往火星。

其中之一是来自太阳、遥远恒星和星系的粒子辐射带来的严重风险。

回答两个关键问题将大大有助于克服这一障碍：1.在往返红色星球的整个过程中，粒子辐射是否会对人类生命构成过于严重的威胁？2.火星任务的时机是否有助于保护宇航员和航天器免受辐射？

在同行评审期刊Space Weather发表的一篇新文章中，一个国际太空科学家团队，包括来自加州大学洛杉矶分校的研究人员，用“否”和“是”回答这两个问题。

也就是说，人类应该能够安全地往返火星，只要航天器有足够的屏蔽，并且往返时间短于大约四年。

人类火星任务的时间安排确实会有所不同:科学家们确定，离开地球的最佳飞行时间是太阳活动最活跃的时候，也就是所谓的太阳最大值。

科学家的计算表明，有可能保护飞往火星的航天器免受来自太阳的高能粒子的影响，因为在太阳活动最大化期间，来自遥远星系的最危险和最高能的粒子会被增强的太阳活动偏转。

加州大学洛杉矶分校研究地球物理学家、该论文的合著者尤里·什普里茨(Yuri Shprits)表示，前往火星的平均飞行时间约为9个月，因此根据发射时间和可用燃料，人类任务可能在不到两年的时间内到达火星并返回地球是合理的。

“这项研究表明，虽然空间辐射对航天器的重量和发射时间施加了严格的限制，并给人类火星任务带来了技术困难，但这样的任务是可行的，”Shprits说，他也是德国波茨坦GFZ地球科学研究中心的空间物理和空间天气负责人。

研究人员建议任务不超过四年，因为更长的旅程会使宇航员在往返期间暴露在危险的大量辐射中——即使假设他们去的时候比其他时间相对安全。

这种飞行的主要危险是来自太阳系外的粒子。

来自加州大学洛杉矶分校、麻省理工学院、莫斯科斯科尔科沃科学技术研究所和 GFZ Potsdam 的Shprits 及其同事将太阳周期的粒子辐射地球物理模型与辐射如何影响人类乘客的模型相结合——包括其对不同身体器官的不同影响——以及航天器。

该模型确定，用相对较厚的材料建造航天器外壳有助于保护宇航员免受辐射，但如果屏蔽层太厚，实际上会增加他们暴露在二次辐射中的量。

太空中危险辐射的两种主要类型是太阳高能粒子和银河宇宙射线；每一个的强度取决于太阳活动。

Shprits说：“在太阳活动达到顶峰后的6到12个月内，银河宇宙线的活动是最低的，而太阳高能粒子的强度在太阳活动达到最大时是最大的。