宇航员在太空中禁欲的吗,宇航员在太空中需要防晒吗?

宇航员在太空中当然要防晒。而且要非常严密的防晒。不然宇航服是用来干嘛的宇航员在太空中禁欲的吗?

宇航员在太空中禁欲的吗,宇航员在太空中需要防晒吗?

如果直接暴露在太阳的辐射之下,宇航员可不只是被晒黑那么简单,那简直是一场灾难。

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在太空中的紫外线有多强在地球轨道附近的太空当中,太阳光的功率为1368瓦特每平方米,差不多每个平方的面积接收到的太阳辐射功率相当于一个微波炉。但在地球表面,因为有地球大气层的阻挡,诸如热层、臭氧层吸收了大部分紫外线、低空对流层的水汽和云层散射和反射了太阳的辐射,所以到达地面的太阳辐射的功率在赤道上万里无云的天气下可以降低到1000瓦特每平方米(小号微波炉)。

在地球大气层顶部(阳光还没有进入大气层之前),阳光的总电磁辐射能量组成是:

50%的红外光(温暖)

40%的可见光(色彩)

10%的紫外线(皮肤晒黑到晒伤)

上图:紫外线根据波长不同分为UVA,UVB,UVC(能量最强,危害最大,但穿透力最低)

而大气中对紫外线的过滤超过70%,尤其是能量较高的短波紫外线(这个过程使地球的日间高层大气层电离形成了导电的电离层)。也就是说,在地球轨道上的外太空中,宇航员面临的紫外线辐射要比地面上高2.33倍。

不过基本上宇航服就能完全抵抗全部的紫外辐射,因为紫外线穿透性极差,宇航服那么厚,基本上没有穿透的可能,而宇航员的面罩的透明玻璃是特制的,也具备抵御紫外线的能力。所以被宇航服包裹地严严实实的宇航员根本不用涂防晒霜。

但是,宇宙射线又是另外一回事……

科普一下宇宙射线宇宙射线是外太空存在着的另一种辐射。这些辐射在太阳系内大部分来自于太阳风,另外一些来自于太阳系外的宇宙其它地方。太阳风是太阳核聚变喷发出来的大量的高能带电粒子,包括氢核、氦核、电子等等……这些粒子的因为被太阳狂暴地喷发出来,速度非常高,就像散弹一样轰击着太阳系内的一切天体——包括我们的地球。不过幸好我们的地球有强大的地磁场,可以让这些带电粒子在进入大气层之前就发生“转向”,一部分转向的宇宙射线就转向了地球的南北极,在那里他们落入了地球的大气层,撞到地球稠密的大气发出各色光芒,这就是我们看到的极光。

上图:地球地磁偏转太阳风的原理

宇宙射线并不是光,而是高速运动的粒子,能量很高,这些粒子就像子弹一样可以射入阻碍其行进的物体,甚至能射入宇航员的头盔和宇航服,甚至能够射穿宇航器和空间站(根据粒子的速度不同,可以射入不同的深度)。

上图:在电子显微镜下观察宇航员头盔,发现被高能粒子击穿形成的尖锐突起(当然这些高能粒子也可能穿过了宇航员的头,他们的脑细胞也会遭受同样的打击)。

美国阿波罗登月计划期间,就有宇航员报告在登月舱内能不时看到莫名的白色闪光,闭着眼也能看到,后来科学家们分析发现,这些闪光其实就是宇宙射线穿过宇航员的视网膜所造成的视觉反应。(下面是一个示意图,Dosimeter是指放射剂量仪)。

因此,宇宙射线对于宇航员来说,躲无可躲,涂防晒霜也无效,因为防晒霜只能吸收紫外线,紫外线是一种电磁辐射,而宇宙射线是高能粒子构成的电离辐射。穿宇航服或者处在飞行器当中只能挡住一部分辐射,而不能挡住全部。

对于这种辐射,宇航员只能通过服用预防性药物来降低辐射对健康的影响,诸如通过药物(包括一些抗氧化剂)来防止DNA或者细胞的过氧化破坏,因为除了直接破坏DNA,这些高能粒子会在人体内产生大量自由基给细胞带来损害。

上图:电离辐射如何破坏DNA

总结在外太空,紫外线很强,但是宇航员穿宇航服就可以遮挡保护,这是最重要的防晒措施(尤其是头盔上那块玻璃必需是特制的)。而除了紫外线,在外太空还需要防另一种“晒”那就是宇宙射线,这种辐射能量很高,穿透力强,防不胜防,躲在飞船或者宇航服里只能说好一点而已。所以宇航员肯定是需要防“晒”的。

2022-06-10

2022-06-10