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被动辐射屏蔽是设计综合解决方案的必要元素，以减轻长距离航行期间人类探索的辐射影响。 因此，理解和利用适合于太空飞行中的辐射屏蔽的材料的特性是重要的。 我们在这里介绍了 次空间测试结果，包括Kevlar和聚乙烯辐射屏蔽功能，包括直接测量背景基线（无屏蔽）。 在ALTEA-shield ESA赞助计划期间，在国际空间站（哥伦布模数）上进行测量。 这种材料的屏蔽能力首次在类似于深空环境的辐射环境中进行了测试，这得益于ALTEA系统的特点，该系统只允许选择国际空间站的高纬度轨道。 聚乙烯广泛用于空间辐射屏蔽，因此它是用于比较研究的优良基准材料。 在这项工作中，我们表明Kevlar具有与聚乙烯相当的辐射屏蔽性能，剂量率降低32±2％，剂量当量率降低55±4％（对于10 g / cm 2的屏蔽）。减轻辐射风险是人类探索深空的重要问题之一1 。 深空栖息地的辐射由银河宇宙线（GCR），与太阳活动相关的辐射，如太阳粒子事件（SPE），以及GCR和SPE与空间栖息地相互作用产生的二次辐射组成。船体和/或其他介入材料（如航天服或实验架）。 因此，了解材料的辐射屏蔽特征是朝向空间辐射对抗的集成解决方案迈出的重要一步，其中被动屏蔽将起主要作用。
这些研究的目标是将机组人员的辐射风险降低到合理可行的低水平（ALARA），直至空间辐射暴露风险与地球辐射风险相当的理想情况，不影响允许的任务持续时间。 由于这一目标仍然无法使用现有技术，未来的任务计划会考虑“额外的”辐射风险，这必须低于某个预先设定的阈值。对空间任务中使用的给定材料的辐射屏蔽性能的研究通常遵循三个主要步骤。 首先，通过蒙特卡罗模拟验证材料的屏蔽能力。 如果结果是有希望的，那么可以通过粒子加速器设备中的离子辐射来评估材料特性。 在这些测试中使用的离子预计是太空中丰富的离子。 ，仅对在前两个步骤中显示出 特性的材料进行空间表征。
低纬地球轨道（LEO）在高纬度地区的测量允许研究类似于深空轨道的辐射场，并使用正确的离子光谱来评估作为辐射屏蔽的材料特性。 然而，这些测量比基于地面的测量要求更多资源。 出于这个原因，他们需要对地面材料进行的初步表征（如上所述），并明确指出该材料确实是一个很有前景的候选材料。国际空间站（ISS）是这些空间辐射材料响应测试的 实验室。 即使在地球磁场的保护范围内，高纬度地区国际空间站内辐射环境的光谱也是外层空间辐射光谱2接近的可用复制品。
航天器辐射挑战，无人驾驶和无人驾驶航天器必须应对外太空的高辐射环境。 太阳和其他星系源发出的辐射，被困在辐射“带”中的辐射更危险，比地球上常见的X射线或正常宇宙辐射等辐射源强几百倍。 [25]当在太空中发现的强电离粒子撞击人体组织时，它可能导致细胞损伤并终导致癌症。通常的辐射防护方法是航天器和设备结构（通常是铝）的材料屏蔽，可能在人类太空飞行中增加聚乙烯，主要关注的是高能质子和宇宙射线离子。 在诸如木星任务或中地球轨道（MEO）等高电子剂量环境中的无人航天器上，使用高原子序数的材料进行额外屏蔽可能是有效的。 在长时间的载人任务中，可以利用液态氢燃料和水的良好屏蔽特性。美国宇航局太空辐射实验室利用粒子加速器产生质子束或重离子。 这些离子是宇宙源和太阳加速的典型离子。 离子束穿过一条100米（328英尺）的运输隧道，进入37平方米（400平方英尺）的屏蔽目标大厅。 在那里，他们击中目标，可能是生物样本或屏蔽材料。 [25]在2002年的NASA研究中，确定具有高氢含量的材料，例如聚乙烯 ，可以比金属（例如铝）更大程度地减少一次和二次辐射。 [26]这种“被动屏蔽”方法的问题在于材料中的辐射相互作用产生二次辐射。
有源屏蔽，即使用磁铁，高压或人造磁层来减慢或偏转辐射，已被认为可能以可行的方式对抗辐射。 到目前为止，有源屏蔽设备的设备，功率和重量的成本超过了它们的好处。 例如，有源辐射设备需要可居住的体积大小来容纳它，并且磁性和静电配置的强度通常不均匀，允许高能粒子穿透来自低强度部分的磁场和电场，如偶极子中的尖点地球磁场。 截至2012年，NASA正在研究超导磁体架构，以寻找潜在的有源屏蔽应用。
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