宇宙空间的辐射防护
宇航员怎样进行辐射防护
宇航员怎样进行辐射防护以往人们认为，只有那些正在分裂的细胞容易受到辐射损伤。
但最近美国在研究中发现，处于休眠状态、很少分裂的海马体中的干细胞，也是对空间辐射最敏感的细胞。
那么，应如何看待空间辐射？应怎样对各种航天器的飞行员、乘务员采取保护措施？1.关注空间辐射目前世界各国对空间辐射均十分关注。
美国航宇局正在研制模拟太空辐射环境的设备及从分子和细胞水平分析辐射的生物效应。
欧盟及日本也相继建立了大型加速器装置，用于进行辐射生物学和防护的研究。
我国的载人航天计划中也有防护技术研究项目。
这是因为——2.空间辐射危害健康空间辐射可以使生物体中的很多活性物质，特别是生物大分子受到损伤。
其损伤途径主要有两种：一是直接作用，通过辐射的电离和激发作用，使活性物质受损；二是间接作用，通过辐射活性物质中的其他分子或原子（特别是水分子），使之产生自由基，进而使活性物质受损。
当发生单链突变时，DNA可以通过酶的作用自行修复。
如果DNA发生了双链突变（如双链断裂），就很难正确重建，甚至会出现错误的修复，导致基因突变。
上述变化引起的两种后果为：一是细胞死亡，特别是精原细胞、卵母细胞和小淋巴腺细胞等；二是细胞变异，异常增殖，转变成恶性细胞。
如果细胞变异发生在生殖细胞，就可以将错误信息传给后代，引起遗传性疾病。
大量实验证实，质子（尤其是重离子）极易引起DNA双链断裂。
当辐射引起的DNA损伤伴有染色体数目或结构改变时，就可以产生染色体畸变。
其中质子、重离子的致染色体畸变效应远大于γ或X射线。
因为重离子的原子序数一般大于2，能量都在40兆电子伏特/核子以上。
这样的能量足以穿透1毫米厚的航天服和航天器的一般屏蔽。
同时，重离子拥有极高的传能线密度，在穿过活细胞时，不但能产生强烈的电离作用，还能沿路杀伤细胞，其自身还会沿路产生核崩裂，引起次级高能射线，从而多次、成群地破坏细胞或细胞核。
最近美国的一项研究表明，不仅是正在分裂的细胞，大脑干细胞对重离子也极为敏感。
太空飞行过程中会面临哪些挑战？
太空飞行过程中会面临哪些挑战？一、重力变化与失重状态在太空飞行过程中，航天员会面临重力变化与失重状态的挑战。
当飞船脱离地球表面进入太空，航天员会感受到失重状态，这对身体和器官功能都会产生一定的影响。
长期处于失重状态下，航天员的骨骼和肌肉会逐渐退化，导致身体的机能下降，并可能引发一系列健康问题。
此外，失重状态也会使航天员的认知能力和协调性受到影响，给太空任务的顺利完成带来很大的挑战。
二、辐射威胁与防护需求太空中存在着各种强大的辐射，例如宇宙射线和太阳风等。
这些辐射对人体细胞和组织具有极高的毒性，会引发基因突变、免疫系统紊乱等一系列健康问题。
因此，在太空飞行过程中，航天员必须要面对辐射威胁，并采取相应的防护措施。
例如，在飞船和空间站内设置防护层以减少辐射的穿透程度，航天员身上也会穿着特制的防护服来保护自身免受辐射的伤害。
有效的辐射防护是确保航天员安全的重要一环。
三、长期太空生活的心理与生理挑战长期太空飞行使得航天员必须在封闭的环境中生活，并在相对孤立的状态下与地球保持联系。
这样的特殊环境使得航天员面临心理和生理挑战。
在太空中，航天员无法享受地球上的自然光线、新鲜空气和自由活动的空间，这会导致他们产生厌倦、孤独和心理压力等问题。
同时，长时间处于封闭环境中还可能对航天员的睡眠、饮食和作息习惯产生影响，进一步加剧了生理上的挑战。
四、太空食物与营养需求太空中的食物和饮食习惯与地球上截然不同。
在太空飞行过程中，航天员所能食用的食物是经过特殊处理和包装的，通常是以脱水形式存在。
这种食物不仅缺乏口感，还可能导致营养不均衡。
因此，在太空中，航天员需要摄取足够的蛋白质、维生素和矿物质等营养物质，以维持身体的健康状态。
同时，科学家们也在研究如何在太空环境中种植蔬菜和果树，以提供更多的新鲜食物选择。
总结：太空飞行是一项极具挑战性的任务，航天员在其中会面临重力变化与失重状态、辐射威胁与防护需求、长期太空生活的心理与生理挑战以及太空食物与营养需求等方面的挑战。
宇航服防辐射
宇航服防辐射
宇航服防辐射是指为航天员在太空中进行宇航任务时提供的一种防护服，主要是为了防止宇航员受到宇宙射线和其他辐射的伤害。
宇宙空间中存在各种不同类型的辐射，包括宇宙射线、高能粒子、太阳风等。
这些辐射对人体组织和细胞会造成严重损害，因此在宇航任务中，航天员需要穿戴特制的宇航服进行防护。
宇航服防辐射的设计考虑了多个因素。
首先，宇航服的外层通常由多层特殊材料构成，具有较高的辐射防护性能。
这些材料可以有效地吸收和散射辐射能量，最大限度地降低辐射对航天员的危害。
同时，宇航服还可以承受宇宙空间的真空和温度变化等极端环境。
其次，宇航服还配备了内层防护层，用于防止航天员身体组织遭受辐射的直接伤害。
防护层通常由特殊材料制成，具有较高的密度和吸收辐射的能力。
这些材料可以有效地减少航天员身体组织受到的辐射剂量。
此外，宇航服还设置了辐射监测系统，可以实时监测航天员所处的辐射水平，并及时提醒他们采取必要的防护措施。
这些措施包括限制航天员在太空中的逗留时间，定期进行辐射检测和体检等。
总的来说，宇航服防辐射是保障宇航员安全的重要手段之一。
通过合理设计和使用专门材料，宇航服可以有效地减少宇航员
在太空中受到的辐射危害，从而确保他们能够安全完成各项任务。
宇宙空间中的辐射防护方法与技术
宇宙空间中的辐射防护方法与技术随着人类对宇宙的探索日益深入，宇航员面临的辐射风险也逐渐凸显。
在宇宙空间中，宇航员会受到来自太阳和宇宙射线的辐射，这对他们的健康构成了潜在的威胁。
为了保护宇航员的安全，科学家们不断研究和发展各种辐射防护方法与技术。
首先，了解宇宙辐射的特点是有效进行辐射防护的前提。
宇宙辐射主要包括太阳辐射和宇宙射线。
太阳辐射主要由可见光、紫外线、X射线和伽马射线组成，其中紫外线和X射线对人体的伤害最大。
而宇宙射线则是来自宇宙中的高能粒子，包括质子、α粒子、重离子等。
这些粒子速度极快，能量极高，对人体组织造成的损伤较大。
针对太阳辐射，宇航员通常会穿戴特制的太阳镜和防护服。
太阳镜可以有效阻挡紫外线和部分可见光，减少对眼睛的伤害。
防护服则采用特殊的材料，能够防止X射线和伽马射线的穿透，保护宇航员的皮肤免受损伤。
对于宇宙射线的防护，科学家们提出了多种方法。
一种常见的方法是利用遮蔽材料来减少辐射的穿透。
遮蔽材料可以是金属、塑料或者复合材料，其主要原理是通过材料的密度和厚度来吸收辐射。
在宇宙飞船中，舱壁和舱内设备通常会采用这种方法来保护宇航员免受宇宙射线的伤害。
除了遮蔽材料，还有一种被广泛研究的方法是利用磁场来防护辐射。
磁场可以改变宇宙射线的路径，使其远离宇航员所在的区域。
这种方法被称为磁屏蔽技术。
磁屏蔽技术需要在宇宙飞船中设置特殊的磁场装置，以实现对宇航员的保护。
虽然磁屏蔽技术仍在研究阶段，但已经显示出了很大的潜力。
此外，宇航员在进行太空行走时也需要特殊的辐射防护。
太空行走时，宇航员暴露在宇宙射线的直接照射下，辐射剂量会大大增加。
为了保护他们的安全，宇航员会穿戴特制的太空服。
太空服内部嵌入了防护层，能够有效减少辐射的穿透。
此外，太空服还具备保温、氧气供应等功能，确保宇航员在极端环境中的生存。
综上所述，宇宙空间中的辐射防护方法与技术至关重要。
科学家们通过研究和发展各种防护材料、装置和技术，为宇航员的安全提供了有效的保障。
航天器星际空间辐射剂量标准与防护技术分析
航天器星际空间辐射剂量标准与防护技术分析随着人类航天事业的不断发展，星际探索成为了人类航天的终极目标之一。
然而，与地球轨道上的航天任务相比，星际空间中的辐射环境问题是一个巨大的挑战。
本文将对航天器星际空间辐射剂量标准与防护技术进行分析，以期为未来的星际探索提供参考。
首先，我们需要了解星际空间辐射的特点和危害。
星际空间中的辐射主要来自太阳风和宇宙射线。
宇宙射线是高能粒子流，主要由质子和重离子组成。
相比之下，地球轨道上的辐射主要来自太阳辐射，其中包括可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
而星际空间的宇宙射线辐射更加强烈和复杂，所带来的辐射剂量也更高。
在航天器星际空间中，辐射对宇航员的健康产生了严重的危害。
宇航员长时间暴露在宇宙射线中，可能会增加罹患癌症、心脑血管疾病、生殖系统损伤等风险。
因此，确定航天器星际空间辐射剂量标准非常重要。
目前，国际航天界普遍接受的标准是按照单位时间内摄入的辐射剂量来衡量的，即剂量当量(Dose Equivalent)。
剂量当量考虑了不同辐射粒子的不同能量和生物效应，是衡量辐射危害的重要指标。
面对星际空间的辐射危害，航天器的防护技术显得尤为重要。
目前，国际上推荐使用的航天器辐射防护技术主要有以下几种。
首先是被动防护技术。
被动防护是指通过增加航天器的壁厚度或密度来减少宇航员暴露于辐射剂量中的方法。
这种方法具有简单、经济实用等优点，常用的防护材料包括铅和水等。
然而，被动防护技术也会增加航天器的质量，给飞行任务带来一定的限制。
其次是活性防护技术。
活性防护是指通过引入辐射敏感材料或探测器来监测和减少航天器内部的辐射剂量。
这些材料和探测器可以吸收或分散辐射粒子，从而保护宇航员免受辐射的侵害。
活性防护技术具有尺寸小、重量轻、防护效果好等优势，但也需要配备相关设备和系统，增加航天器的复杂度和成本。
此外，还可采用屏蔽防护技术。
屏蔽防护是指将辐射源与宇航员隔离，以降低辐射剂量。
这种技术需要在航天器设计过程中考虑辐射源的位置、材料选择等因素。
核医学工作中的辐射防护知识
核医学辐射的特点
（1）对病人主要是内照射（即放射性核素进入人 体内产生的照射），对医务人员主要是外照射（即 放射性核素从人体外发射的射线对人体产生的照 射），但管理不当也可产生内照射。
（2）由于放射性药物在体内的特殊分布，病人全 身受照剂量小，个别器官、组织受照剂量高。
第一节
天然本底辐射
一. 宇宙射线
能量范围宽，强度随海拔高度、纬度 的不同而变化。对人体产生外照射。
（一）初级宇宙射线
星球碰撞、爆炸等形成的微粒在宇宙空间磁场 的作用下形成的高能粒子流，其中主要是质子， 其次是α粒子和重离子等。
（二）次级宇宙射线
初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与空 气分子发生核反应形成光子、电子、质子、中子、 л介子等射线以及产生3H、14C、7Be、22Na、 85Kr等放射性核素，形成对地球的天然辐射。
第三节
辐射防护的原则和措施
一、辐射防护的目的
防止有害的确定性效应，
限制随机效应的发生率，使之达 到可以接受的水平。
总之是使一切具有正当理由的照 射保持在可以合理做到的最低水 平。
二、辐射防护的原则
实践的正当化 放射防护最优化 个人剂量限值
三、外照射防护措施
经典的外照射防护的三原则
时间(time)防护 距离(distance)防护 屏蔽(shielding)防护
二. 地球辐射
地球辐射对人体的影响 有外照射和内照射。
（一）天然存在的放射性系列衰变
系列衰变有铀系、锕系和钍系三种，其共同特征：
（1）起始衰变的母体核素有可以与地球年龄相比的半衰期。 （2）数十次系列衰变直到成为稳定性铅为止衰变产物均是 放射性核素，衰变过程中有放射性氡气（222Rn2）产生。 （3）最终变成稳定性铅。
太空防护措施
太空防护措施引言在探索宇宙、进行太空任务时，太空飞行员必须面对极端的条件和潜在的危险。
太空防护措施是为了保护飞行员的生命和健康，确保任务的顺利进行而采取的一系列措施。
本文将介绍太空防护的重要性以及相关的具体措施。
太空防护的重要性太空防护的重要性不言而喻。
在宇宙环境中，飞行员面临着多种风险，包括高辐射、微重力、温度极端和太空微尘等。
这些风险可能对人体健康造成严重影响，甚至导致生命危险。
因此，采取适当的太空防护措施至关重要，以确保飞行员的安全和健康。
太空防护措施1. 气密舱气密舱是太空飞行器的重要组成部分，其主要功能是提供空气和压力以维持飞行员的正常生存环境。
气密舱必须具备强大的耐压能力，以防止外部太空环境对内部环境的影响。
此外，气密舱还应该具备良好的防辐射和保温性能，以保护飞行员的健康。
2. 太阳能防护层太阳能防护层是太空飞行器的外部层，用于阻挡来自太阳的强烈辐射。
太阳辐射包含大量的紫外线和可见光，对人体健康有害。
太阳能防护层应具备高度的反射性能，将大部分太阳辐射反射回太空，减少对飞行员的直接照射。
3. 辐射防护辐射是太空环境中的一个主要威胁，可导致DNA损伤和细胞变异。
为了减少辐射对飞行员的伤害，太空飞行器必须配备辐射防护层，包括防护片和防护墙。
这些防护层可以有效地吸收和散射辐射能量，降低辐射对飞行员的影响。
4. 空气净化系统在太空飞行器中，保证空气清洁和新鲜非常重要。
空气净化系统通过过滤器和循环系统，清除空气中的微粒、细菌和有害气体，保持良好的空气质量。
这有助于防止飞行员受到空气污染和呼吸系统感染。
5. 生命支持系统生命支持系统是太空飞行员长时间太空探索中不可或缺的设备。
它提供飞行员所需的食物、水和氧气，以维持其生命活动。
此外，生命支持系统还需要处理和循环废物，并提供紧急情况下的救生设备。
结论太空防护措施是确保太空飞行员安全和任务顺利的关键。
包括气密舱、太阳能防护层、辐射防护、空气净化系统和生命支持系统等措施，在保护飞行员的身体健康方面起着重要作用。
宇宙防护罩;我们如何应对宇宙辐射(如何防护宇宙射线)
宇宙防护罩;我们如何应对宇宙辐射
在探索宇宙的过程中，太空中存在着各种各样的辐射，其中包括来自太阳和宇宙射线的高能粒子。
这些辐射对太空探索者、宇航员以及宇宙飞船构成了潜在的威胁，因此开发一种有效的“宇宙防护罩”来保护人类免受宇宙辐射的伤害变得至关重要。
首先，让我们来了解一下什么是宇宙辐射。
宇宙辐射主要分为两类：来自太阳的太阳辐射和来自宇宙间的宇宙射线。
太阳辐射包括可见光、紫外线和X射线等，而宇宙射线则是由宇宙中的恒星、超新星等天体释放的高能粒子组成。
这些辐射会穿透太空飞行器的外壳，对宇航员的健康造成潜在危害，例如增加患癌症的风险、损害DNA等。
为了保护宇航员免受宇宙辐射的危害，科学家们正在研究和开发不同类型的“宇宙防护罩”。
这些防护罩可以采用不同的材料和技术来减少辐射对宇航员的影响。
其中一种常见的方法是利用厚重的金属如铅或钨来吸收和阻挡辐射粒子，从而降低宇航员接触辐射的程度。
除了物理屏障外，科学家们还在研究利用电磁场和磁场来抵御宇宙辐射。
通过在太空飞行器周围创建一个强大的磁场或电磁场，可以将宇宙辐射引导到安全方向，减少对宇航员的影响。
另外，定期监测和评估宇航员暴露于宇宙辐射的情况也是非常重要的。
通过实时监测辐射水平，科学家们可以及时采取措施，确保宇航员在太空中的安全。
总的来说，面对宇宙辐射带来的挑战，科学家们正不断努力研究和开发各种形式的“宇宙防护罩”，以确保宇航员的安
全和健康。
通过不断创新和改进，我们可以更好地应对宇宙辐射，推动人类在宇宙探索领域取得更大的进步。
宇宙环境对航天器影响的研究与防护技术
宇宙环境对航天器影响的研究与防护技术宇宙环境对航天器的影响是一个长期以来备受关注的话题。
作为人类探索宇宙的工具，航天器需要在极端环境下工作，比如高温、强辐射和真空等。
这些特殊的环境条件会给航天器带来许多挑战和困难，而如何保护和提高航天器的安全性能已经成为航天领域的重要研究方向之一。
说起宇宙环境对航天器的影响，首先大家会想到的是太空辐射。
太空辐射是指高能粒子和电磁波等从太阳和银河系等宇宙源头发射出的辐射。
这种辐射能够穿透航天器的金属壳体，大量的高能粒子穿过航天器的电子器件会给电路带来干扰，严重时可能会导致电路损坏。
同时，太空辐射对航天员的生命安全也是一个重要的威胁。
太空舱必须采取措施来最大限度地减少宇航员的暴露时间，并防止身体细胞受到辐射损害。
对于航天器来说，除了辐射，太空真空和高温也是他们不可避免的挑战。
太空真空意味着没有任何介质存在，这意味着航天器外部的温度可以达到200°C以上，而航天器内部的温度则会受到日夜和气流等因素的影响。
由于真空条件下的热量传递方式不同于地球上的情况，所以设计太空舱的热管理系统需要考虑供暖和制冷两方面。
另外，在太空环境下，航天器的表面受到强烈的太阳光辐射，这会导致失去涂料、松散用于制造航天器的材料，进而导致航天器表面温度异常升高和热量积累等问题。
为了应对宇宙环境对航天器的挑战，建立防护技术已经成为一项迫切的任务。
在防护技术方面，物理屏蔽和电子学屏蔽是两种目前较为成熟的技术。
物理屏蔽是通过再加上船壳外层来组成多层包覆，最终提供对高能粒子和电子射线的屏蔽能力，以此减少辐射的影响。
另一方面，电子学屏蔽使用集成电路和软件系统等技术来抵御辐射干扰。
随着电子技术的快速发展，电子学屏蔽已逐渐成为主流的防护技术。
当然，这些防护技术也存在自己的局限性。
比如说，多层物理屏蔽的设计相对复杂、质量较高，更有可能导致整个系统的重量增加。
而电子学屏蔽受到辐射能量和环境条件的限制。
市场上也有一些新技术和新材料可以实现更好的防护，如晶体管和电子管的硅绝缘和金属氧化物半导体场效应晶体管。
太空环境对生命体的影响与保护
太空环境对生命体的影响与保护在探究太空环境对生命体的影响与保护之前，我们需要首先了解太空环境的基本情况。
太空环境是指地球外的空间环境，包括环绕地球的等离子层、磁层、大气层等，以及外太空真空等。
与地球表面的环境相比，太空环境的特点是真空、高辐射、高温差和微重力。
而这些特点对人类及其他生命体的影响是非常严重的。
一、太空环境对生命体的影响（一）辐射危害太空辐射主要由高能质子和重离子组成，它们能够穿透空气和绝大部分物质，对生物体的产生损害。
较高的剂量会导致造血功能失调、免疫系统功能下降、DNA变异、癌症等疾病的产生。
为了减轻辐射对太空探索者产生的影响，科学家们已经研制出了一系列的防护措施，如为载人航天器及其它设施增加辐射屏障、采用防辐射服、发展新型的防护材料等。
（二）微重力对身体的影响人类在地球上长期生活，身体适应了一定的重力，而在太空中，由于微重力环境的缘故，人体受到了很大的挑战，不管是生理功能还是心理状态都会发生一系列的变化。
微重力会使骨骼、肌肉呈现负面变化，例如骨质疏松症、心血管功能降低、耳蜗功能失调等。
（三）高温差的困扰太空环境中频繁的温度变化也对生命体造成极大威胁，太阳辐射在太空中极度强烈，温度最高可达300℃左右；而在夜晚则会马上降为零下240至250度，生命体在这样的环境下，需要面临一系列的温度变化，长期的暴露极其危险。
二、保护措施为了保障太空探索者的生命安全，科学家们不断地从技术、设备、营养等多方面提出了许多有效的保护措施。
（一）食物方面在太空探索中，由于乘员生活、工作在闭合环境中，以食品作为营养物源显得特别重要，保证太空食品的卫生、纯净以及平衡的营养素是至关重要的。
现在，太空食品通常是以热稳定、水分少、保质期长的为主，比如德国的“Spacemeal”，以其色香味俱佳，还原度高的特点在太空探索中得到了广泛的应用。
（二）防护措施针对辐射和微重力对身体的影响，我们需要采取一系列的防护措施来保障太空探索者的健康。
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宇宙空间的辐射防护调研报告摘要：本文对星际宇宙中的辐射防护进行了调研：外层空间的电离辐射源主要有三种，银河宇宙辐射，地磁捕获辐射和太阳粒子事件，并分别对这三种辐射的形成过程以及组成粒子进行了介绍；对于空间辐射的防护设计，首先将宇宙空间分为两部分，近地轨道辐射防护以及载人航天飞行，对于前者，短期飞行只需要适当的质量厚度屏蔽就可以基本满足空间辐射防护的要求，对于后者，总结了现有的主动防护方法，如静电场防护方法、等离子体防护方法以及磁场防护方法。
最后对未来的天空主动防护方法提出了两点改进。
关键词：星际宇宙；辐射防护；主动防护；航天飞行引言随着人类航天事业的发展，太空环境早已成为影响深空载人任务和未来商业服务的一个重要因素。
辐射可能引起组织的物理损伤（如皮肤、肠、骨髓及其他组织的急性损伤或者白内障等），杀死人体细胞或改变人的DNA，降低免疫能力，增加癌症的发病率。
星际飞行中的辐射防护十分必要且重要。
一般来说，航天员在空中所受威胁来源有三个：1.失重效应引起的身体不适；2.由于离地面较远，隔离引起的身体和心里上的问题；3.宇宙空间辐射导致的急性、慢性辐射效应。
其中，威胁一可以通过失重训练等克服，第二个威胁也可以通过训练以及便携医药携带技术解决。
关于星际宇宙辐射，载人航天不可避免地要暴露于外层空间的辐射环境，空间的电离辐射源主要有3 种：银河宇宙辐射(galactic cosmetic rays，GCR) ，地磁捕获辐射( trapped particle radiation，TPR) 和太阳粒子事件( solar energetic particle events，SPE)。
图1 宇宙中航天器示意图一般来说，屏蔽不够时，强密度的SPE会引起急性辐射效应综合症。
GCR 会导致癌症等慢性辐射效应。
宇宙空间中存在的X、γ、β以及α、与地球上的很不相同，质子以及重带电粒子的辐射能量很大，所以放射性的不确定性非常大，尤其是对癌变、神经系统的伤害很难预知。
早期有关于宇宙空间辐射不确定性的估计，癌症的死亡率是400%~1500%。
这个估计可能偏高，不确定性也非常高，但是得癌症的死亡率也是非常高的。
减小辐射的方法一般来说有三种，即增加与放射源的距离，缩短受辐照时间，对放射源、受辐照人或物体进行屏蔽防护。
宇宙辐射是各项同性的，所以增加距放射源这个方法不可行，受照时间是由计划的任务决定的，不是人为因素能改变的。
最后一个增加屏蔽的方法虽可行，但是并不能解决所有辐射问题，例如，适当增加屏蔽厚度虽能减小银河宇宙辐射，但是为防护太阳粒子事件，即使是强度很小的SPE，也需要相当厚的屏蔽材料，过重的屏蔽会也会增加航天员与航天器的负担。
当然，除了上述三种防护方法外，航天员也可通过食用辐射防护剂来减小星际宇宙辐射。
一般来说，载人航天飞行主要分为两种：一是近地轨道（low earth orbit，LEO）载人航天飞行。
另一个是星际飞行。
对于前者，由于存在地球磁场和地球自身的屏蔽，大大减少了航天员受到的空间辐射剂量。
因此，对于目前我国载人航天的近地轨道的短期飞行，适当的质量厚度屏蔽就可以基本满足空间辐射防护的要求。
而对于后者，飞船在飞离和返回地球时需要穿过地磁捕获辐射带$在星际飞行期间，虽然脱离了地磁捕获辐射带的影响，但也失去了近地轨道的自然防护条件，从而加大了银河宇宙辐射和太阳粒子事件的影响。
深空中的高能粒子和重离子与航天器材料作用，将引起航天器材料的性能损伤与破坏。
其中，高能电子照射到物体表面，破坏表面物质的晶体造成缺陷，或使表面物质的分子和原子电离而改变其性能；而高能质子和重离子既能产生电离作用，又能产生位移作用。
这些作用导致航天器上各种材料或电子器件的性能变差，甚至破坏其性能。
综上所述，探寻新的方法的航天员在星际飞行中的空间辐射进行合理防护，是载人航天必须要面对和急待解决的问题。
1. 星际空间辐射种类1. 银河宇宙辐射(galactic cosmetic rays，GCR)银河宇宙辐射来自于太阳系外，且各项同性。
能量很高（达1020ev），大多数来自超新星爆炸、中子星、脉冲星等。
此射线包含98%的高能重子和2%的电子。
高能重子由85%质子、14%的氦以及1%左右的更重原子核组成。
图2 Relative contribution in fluence (circles), dose(triangles), and dose equivalent (squares) of different elements in the GCR from the HZETRN computer code as reproduced from Cucinotta et al. (2003) in Durante and Cucinotta (2008). The calculation is an average over 1-year in solar minimum behind 5 g/cm2 Al shielding.除了银河宇宙射线外，还有一种所谓的异常宇宙射线，其原是一种中性的星际气体，在进入日球层后，经太阳光的辐射成为射线。
这些粒子经碰撞后成为速度或快或慢的太阳风，比全激发的宇宙射线的穿透能力更强，能量高达20MeV/核子。
在星际宇宙辐射防护中，也必须加以考虑。
2.太阳粒子事件( solar energetic particle events，SPE)除电磁辐射以外，太阳在持续地发射粒子辐射，主要包括质子和电子，形成所谓的太阳风。
低能的太阳质子密度约在1010~1012个cm-2s-1sr-1，速度约在300~800km/s。
相对能量很低（质子能量在100eV到3.5keV），只要几百nm的皮肤就可以阻挡，因此在辐射防护中不必考虑。
然而，太阳的表面偶尔会释放出大量的能量范围宽的软、硬X射线。
在大的太阳质子事件中，质子瞬时最大强度可超过正常银河宇宙线三、四个数量级。
对于在飞船外执行任务的宇航员，是一种很大威胁。
当剂量超过300～500特拉时（1特拉=100尔格/克），就有致命的危险；而一次较大的质子事件的辐射剂量,在1克/厘米的防护层下可达10特拉以上。
因此太阳质子事件对航天事业有很大的危害。
根据NASA发表的计算结果，深部空间的银河宇宙辐射可以使航天员接受0.6Sv/a的剂量，该值已经超过了国际放射防护委员会ICRP第103号报告推荐的职业照射剂量限值0.5Sv/a。
太阳粒子事件是一种潜在的辐射危险源，载人航天持续时间越长，遭遇太阳粒子事件的概率越大。
假如飞行中遇到1972年8月事件( 历史上观测到的注量最大) 的注量并且具有迄今为止最硬的1956年2月事件( 历史上观测到的能谱硬度最大) 的能谱，此时在深部空间飞行的航天员预估剂量见表1。
表1 1972年事件具有1956年事件能谱硬度的预估剂量Shielding thickness (Al)(g/cm2)Skin doses Lens doses BFO doses Gy Sv Gy Sv Gy Sv2 10.3 15.5 8.95 13.0 3.04 4.4020 11.99 3.02 2.00 3.04 1.71 2.62在2g/cm2铝屏蔽厚度条件下，造血器官剂量为4.4Sv，即使具有20g/cm2的铝屏蔽厚度，造血器官剂量也达到2.6Sv。
根据ICRP第103号出版物，单次短暂照射剂量达到0.5Gy(约1Sv) 就能使造血机能低下，估算的LD10(死亡概率为10%的剂量中位值) 为1~2(约2~4Sv)。
因此，如在星际飞行期间遭遇特大太阳粒子事件，可发生严重的急性电离辐射效应，甚至威胁到航天员生命。
通过计算，在上述太阳粒子事件发生时，要使航天员的空间辐射剂量值控制在0.45Sv内，需要50g/cm2的铝屏蔽厚度，由于航天器载荷重量限制，增加屏蔽厚度费用相当昂贵; 同时，随着质量屏蔽厚度的增加，初级空间辐射与屏蔽材料相互作用产生的次级辐射剂量贡献也逐渐增大。
计算表明，在屏蔽小于10g/cm2时，初级粒子剂量远高于次级粒子剂量; 在屏蔽到20g/cm2以上时，初级和次级粒子的剂量就大体相同了。
因此，质量厚度屏蔽方法不能满足长期飞行和深空飞行的需要。
图3 TRACE卫星拍摄的一幅太阳闪焰3.地磁捕获辐射( trapped particle radiation，TPR)被范艾伦辐射带俘获的质子和中子代表了一类重要的辐射种类，尽管银河宇宙辐射占了宇航员所受辐射的一大部分，地磁捕获辐射也不可忽视。
银河宇宙辐射和太阳粒子与大气中地磁场的作用产生了捕获辐射。
捕获辐射的电子能量高达7MeV，质子的能量高达600MeV。
当然，也会存在一些高能离子，能量小于50MeV/核子；然而，由于这种辐射有限的穿透能力，不需要相关的辐射防护。
具有这些能量的带电粒子如果进入偶极子场，但进入不了偶极子场内部。
然而，不论什么原因，只要这些能量的带电粒子进入了偶极子场，它们就无法逃离出来，从此被束缚在特定位置。
它们沿着磁场线，在磁极间来回作镜像运动。
很多运动都会使得粒子填充进辐射带，其中有两种形式占主要位置。
内部的辐射带主要由衰变的中子组成，这种中子主要来源于宇宙射线中的中子和质子和电子反应时产生的中子。
外部的辐射带主要由被俘获的太阳粒子组成，这种太阳粒子主要由电子组成。
在地磁赤道的放射带的带宽约为200km~7500km，束缚电子有太阳周期限制，太阳活动活性强，质子的密度降低，反之亦然。
地刺捕获辐射中，起主要作用的是质子。
2. 星际空间辐射防护空间辐射环境的物理方法有被动防护与主动防护两种。
被动防护是目前常用的辐射防护方法，它利用航天器的舱壁作为屏蔽材料，通过一系列碰撞阻止高能粒子。
带电粒子在贯穿屏蔽物质的时候逐渐损失能量而沉积下来，当屏蔽材料的厚度大于在其中的射程时，入射粒子将沉积在屏蔽材料中而实现对航天器和航天员的防护，故被动防护方法的效率主要依据屏蔽材料的原子结构和厚度。
被动防护方法的一个优点是可以利用航天器的结构和外表消耗材料来充当屏蔽材料的一部分。
但被动防护方法通过增加舱体质量厚度的代价很高。
因此，为了避免被动防护所存在问题，研究人员提出了防御太阳质子事件以及银河系宇宙辐射的主动防护方法。
主动屏蔽在航天器周围形成人工强物理场，使射向航天器的辐射粒子偏高，不能进入舱内。
这些方法主要分三大类：磁场方法，等离子方法以及静电场方法。
主动防护技术的主要优势在于比被动防护技术质量更轻，建造费用更低，并且其依旧能够有效地减少空间辐射对航天员及宇航设备的危害。
1.近地轨道（low earth orbit，LEO）辐射防护近地轨道（Low Earth orbit），又称低地轨道，是指航天器距离地面高度较低的轨道。