科学探索|失重与高辐射的挑战:如何度过危险的火星之旅?( 二 )


对于利用向心力的方法,宇宙飞船的旋转半径越大——可能会采用环形结构——就越能感受到类似地球的重力 。但是,这样的宇宙飞船也将更难发射,可能需要在太空中组装 。与此同时,为更大的太空结构提供足够的辐射防护也将更加困难 。
“如果你愿意的话,你可以用铅把整个飞船包裹起来,但它会变得很重,这完全不切实际,”德雷克大学物理专业的本科生基根·芬格说,“这就是我们研究磁护盾的原因——试图减轻重量 。”
在2021年4月的美国物理学会线上会议上,基根·芬格和他的同学们讨论了这一项目的进展 。彼得里迪斯说:“我们正在计算不同类型磁护盾的能量需求 。还在研究磁场的不同配置,而不是标准的双偶极系统 。”磁护盾的形状还可以进行调整,以更好地适应飞船上的生活区配置 。
“我们还需要考虑我们需要防护的辐射级别和特定能量,”另一位参与该项目的物理学专业本科生威尔·托马斯说道 。例如,物理防护盾、防护服和磁场的组合或许能最好地保护宇航员免受太空中不同类型的辐射 。
为了研究模拟重力对人体的影响,该项目还将扩展至生物学专业,目标是找到一种策略组合,能够最大限度地降低深太空旅行带来的整体健康风险 。
【科学探索|失重与高辐射的挑战:如何度过危险的火星之旅?】考虑到人体的复杂性(例如心血管系统的复杂生理),模拟重力的不同方法可能会有细微的差别 。“例如,重力梯度和科里奥利力对血液流动有什么影响?”彼得里迪斯说,“我们可以处理数学和计算,但作为物理学家,我们不知道心血管系统是如何工作的,所以我们需要跨学科合作 。在现实世界中,这些问题本身就是跨学科的 。”