载人航天飞行的辐射风险和效应研究
空间环境(载人航天生命保障技术)
• 卫星上某些有机材料在冷黑环境下会产生老化和变脆，影 响材料的性能。
六、空间原子氧环境与其效应
• 原子氧是低地球轨道大气的重要成分，美 国航天飞机的发射，使人们逐步认识到原 子氧环境的严重效应。特别对永久性空间 站，是必须考虑的一项重要环境。 • 在200-700km高度范围，大气的主要成分是 原了氧。原了氧对有机物与碳照会产生质 量损失，对银涂层产生氧化反应。
先天性畸形 生长发育障碍
四、空间微重力环境与其效应
如果航天器不是一个纯质点，且有其他星球引力
的作用，因此，航天器总是处于微重力条件下(约有
10-4g大小的重力加速度)。 对航天器的姿态及轨道稳定性有影响，需要不断 校正，近地卫星更是如此。 对航天员的生理健康有影响，易疲劳。
微重力使航天器的结构设计发生了变化，可采用
电离辐射生物效应类型及其特点
确定性效应
确定性效应(Deterministic effect)：是指辐射 效应的严重程度取决于所受剂量的大小。这种效应 有一个明确的剂量阈值，在阈值以下不会见到有害 效应，如放射性皮肤损伤、 生育障碍。
随机性效应
随机性效应(Stochastic effect)：是指辐射效应的发 生几率(而非其严重程度)与剂量相关的效应，不存在剂量 的阈值。主要指致癌效应和遗传效应。
3 主动防护方法
上方深色线表示没有防 护条件下的辐射剂量，中间 的最浅色线表示材料防护下 的辐射剂量，下方的浅色线 表示静电场防护下的辐射剂 量。 静电场防护结构需要在 防护区以外安装设备，因此 仅仅适合用于星球表面的辐 射防护，无法应用于载人飞 船。
图为静电场和材料防护条 件下的辐射剂量曲线：
二、磁场防护 所谓磁场防护是指在需要保护区周围产生一个磁 场，带电粒子进入该磁场将受到洛伦兹力作用，其运 动轨迹发生改变，无法到达受保护区。磁场防护方法 有约束磁场防护和非约束磁场防护两种。
卫星飞行轨道的太阳辐射影响与防护策略
卫星飞行轨道的太阳辐射影响与防护策略随着卫星技术的不断发展，卫星在通信、气象、导航等领域的应用越来越广泛。
然而，卫星在太空中飞行时面临的一个重要问题就是太阳辐射的影响。
太阳辐射对卫星的运行、系统的稳定性和寿命都有着直接的影响。
因此，研究卫星飞行轨道上的太阳辐射影响及相应的防护策略具有重要的科学意义和应用价值。
一、卫星飞行轨道的太阳辐射影响卫星在轨道上运行时，会受到来自太阳的辐射影响。
太阳辐射主要包括短波辐射和长波辐射两种形式。
短波辐射主要来自太阳光，它具有高能量、高温度的特点；长波辐射则是由卫星自身的热辐射所组成。
太阳辐射对卫星的影响主要体现在以下几个方面：1.温度影响：太阳辐射会使卫星受热，导致卫星表面温度升高。
这会对卫星的电子元器件、结构材料等造成热膨胀、温度梯度等物理效应，进而影响卫星的性能与寿命。
2.能量影响：太阳的辐射能量会对卫星上的太阳电池板产生光电效应，从而为卫星的电力供应提供动力。
然而，过高的辐射能量也会使太阳电池板过热，影响其转换效率与寿命。
3.通信影响：太阳辐射对卫星上的通信系统也会造成一定的干扰。
辐射引起的噪声信号会降低接收端的信噪比，从而影响通信质量。
二、卫星太阳辐射的防护策略为了减小太阳辐射对卫星的影响，科学家们提出了一系列的防护策略，包括以下几个方面：1.材料选择：在卫星的设计与制造过程中，选择合适的材料对抵御太阳辐射影响至关重要。
例如，选用能够反射或吸收辐射的材料，以减少辐射的吸收及热量的积累。
2.散热设计：卫星上的散热系统可以通过引入散热片、散热管等装置，将卫星上积聚的热量有效地传导及散发，以保持卫星的正常工作温度。
3.电源管理：科学家们通过优化卫星的电源管理系统，使其能够更加高效地利用太阳辐射的能量，并对太阳电池板进行合理的保护和冷却，以增加其寿命和效率。
4.姿态控制：通过调整卫星的姿态来最大程度地减少太阳辐射的影响。
例如，选择合适的轨道和方向，使卫星能够避开太阳光的直射。
航天员在月球上的辐射风险评估
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３４
载人航天信息 ２０１８年第 ５期
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· 航 天 医 学 ·
航 天 员在 月球 上 的辐 射 风 险评 估
摘 要 ：本 文依据 太 阳 事件的概 率 特性 ，对 月球 上 人 类的辐 射风 险 问题进 行评 估。介 绍 了 月球 表面粒子 流 的 几何 计算 流程 以及辐 射风 险模 型评 估 方法 。
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深空条件下航天器内的辐射环境研究_魏志勇
从图 2 可以看出，α 粒子与物质作用主要产生 的次级粒子是电子，其次是 γ 射线、质子、中子及 其他由于核反应产生的碎片，而这些核反应碎片中 数量最多的是与靶材的原子序数相差不大的原子 核及其同位素，如靶材料为铝时产生的 26Mg、靶 材料为聚乙烯时产生的 12C、靶材料为水时产生的 16O 等。靶材的原子序数越高，产生次级粒子的种 类就越多，而低原子序数的材料次级粒子的种类就 相对越少。
重离子入射到靶物质中，初始粒子与靶原子发 生相互作用，如果发生核相互作用则初始粒子消 失，由次级粒子取代。所以初始粒子在靶中随着靶 厚度的增加而呈现衰减趋势。
φFe (x) = φFe (0) exp(− ∑Fe x) 式中： x 为深度单位，cm；f Fe (x) 为初始 Fe 离子 在 x 处的注量；f Fe (0) 为 Fe 离子的初始注量，在 本模拟中，f Fe (0) = 12.5 /cm2； ∑Fe 为宏观总截面。
从射程-能量关系来看，铝并不是最理想的辐 射防护材料。当高能粒子入射时，只有极少数的粒 子与材料发生核反应。除核反应外，粒子与物质相 互作用主要是通过与物质核外电子相互作用来损 失其大部分的能量，所以物质中单位质量的电子浓 度越大，其电子阻止本领就相对越强。聚乙稀和水 的电子浓度较铝大，所以其阻止本领要较铝强；而 液氢的电子浓度最大，其阻止本领也最强。低原子 序数材料对初级辐射的防护效果较好，现在广泛使 用的聚乙烯、聚苯乙烯等都因其含氢量高而受到航 天器材料设计者的偏爱。液氢的屏蔽效果较其他材 料都要好得多，但液氢由于是液体不能作为结构材 料使用，只能作为航天器内部的局部辐射防护材 料。
太阳质子事件随太阳活动表现出很强的不稳
这些危害尤其严重，遇到恶劣的辐射环境时，甚至 有可能威胁航天员的生命[1]。
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。
近地空间环境的粒子辐射效应研究
近地空间环境的粒子辐射效应研究1. 引言近地空间环境是指地球大气层外的区域，其中存在着各种粒子辐射源。
这些粒子辐射对人类和人造卫星等天体系统的安全性、可靠性和性能产生重要影响。
了解近地空间环境中粒子辐射的特性，研究其辐射效应，对于探索宇宙、保障航空航天活动和开展相关科研具有重要意义。
2. 近地空间粒子辐射的来源近地空间粒子辐射的主要来源包括太阳风、宇宙射线和地球辐射带等。
太阳风是由太阳大气的高温高速等离子体流所形成，其中携带着带电粒子流。
宇宙射线是宇宙中各种高能粒子，如高能质子、α粒子和重离子等，通过宇宙空间向地球射来。
地球辐射带主要由地球磁场与太阳风之间粒子相互作用而形成。
3. 近地空间粒子辐射的特性近地空间粒子辐射的特性受到多种因素的影响，如太阳活动、地球磁场和地球大气等。
太阳活动的周期性变化导致近地空间粒子辐射强度的波动。
地球磁场的存在影响着粒子的轨迹和能量分布。
地球大气中的分子和原子会发生电离，产生次级粒子，进一步增加了近地空间粒子辐射的复杂性。
4. 近地空间粒子辐射对人体的影响近地空间粒子辐射对人体健康产生潜在风险。
在太空飞行中，航天员长时间暴露于高能带电粒子辐射中，可能引发放射性疾病、神经系统功能障碍等健康问题。
对于地面人员，如飞行员、宇航员和空乘人员等，长时间在高空层飞行也存在类似的健康风险。
5. 近地空间粒子辐射对卫星系统的影响卫星是人类开展太空探索和通信的重要载体，近地空间粒子辐射对其正常运行和性能产生重要影响。
卫星内部的电子元器件和材料受到粒子辐射的电离效应、能量沉积和损伤效应。
这些效应可能导致卫星系统的电子元器件性能衰退、位错堆垛等问题，从而影响卫星的通信、导航、测绘等功能。
6. 近地空间粒子辐射效应的研究方法与技术近地空间粒子辐射效应的研究需要借助测量技术、模拟方法和数据分析等手段。
通过在太空中放置测量仪器，可以实时获取粒子辐射的强度、能谱和剂量等信息。
同时，可以利用人工环境模拟装置对粒子辐射进行实验室仿真，研究其对材料和电子元器件的影响。
航天器空间辐射效应分析技术现状与思考
第 39 卷第 4 期航 天 器 环 境 工 程Vol. 39, No. 4 2022 年 8 月SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING427 E-mail: ***************Tel: (010)68116407, 68116408, 68116544航天器空间辐射效应分析技术现状与思考王会斌1，呼延奇2*，郑 悦3，王 华1（1. 中国空间技术研究院； 2. 北京空间飞行器总体设计部； 3. 北京卫星环境工程研究所：北京 100094）摘要：文章梳理了面向航天器总体设计的空间辐射效应分析技术现状，重点归纳了航天器空间辐射效应分析中需关注的总剂量效应、位移损伤效应、单粒子效应分析的要素、分析方法及软件工具，并结合近年来国际上空间辐射环境模型的最新进展，就辐射环境动态变化认知、在轨辐射风险表征、陌生轨道区域辐射环境影响分析等方面提出国内空间辐射效应分析技术的不足及后续发展建议。
关键词：空间辐射环境；辐射环境模型；总剂量效应；位移损伤效应；单粒子效应中图分类号：V520.6文献标志码：A文章编号：1673-1379(2022)04-0427-09 DOI: 10.12126/see.2022.04.015The present situation of technologies for analysis of space radiationeffects to spacecraft and some retrospectionWANG Huibin1, HU Yanqi2*, ZHENG Yue3, WANG Hua1(1. China Academy of Space Technology; 2. Beijing Institute of Spacecraft System Engineering;3. Beijing Institute of Spacecraft Environment Engineering: Beijing 100094, China)Abstract: The space radiation effect analysis technology in the spacecraft design is reviewed and the main elements of the space radiation effect analysis technology are shown to include the methods and the software tools, the total ionizing dose effect, the displacement damage effect, and the single event effect. According to the latest progress in the space radiation environmental model, further development directions of space environment effect analysis technology are proposed such as the recognition of dynamic variations of radiation environment, the on-orbit radiation risk characterization, and the analysis of the radiation impact in unfamiliar orbits.Keywords: space radiation environment; radiation environmental model; total dose effect; displacement damage effect; single event effect收稿日期：2022-04-07；修回日期：2022-08-02引用格式：王会斌, 呼延奇, 郑悦, 等. 航天器空间辐射效应分析技术现状与思考[J]. 航天器环境工程, 2022, 39(4): 427-435 WANG H B, HU Y Q, ZHENG Y, et al. The present situation of technologies for analysis of space radiation effects to spacecraft and some retrospection[J]. Spacecraft Environment Engineering, 2022, 39(4): 427-4350 引言航天器轨道空间辐射环境不仅具有复杂的空间分布，而且随时间不断变化，包括空间分布位置的改变和粒子通量强弱程度的剧烈变化，这些变化与太阳爆发性活动及其引发的近地空间环境扰动事件有关[1]。
宇宙射线对航天器的影响与防护
宇宙射线对航天器的影响与防护宇宙射线是指来自宇宙深处的高能粒子和高能辐射，经过宇宙环境的屏障后进入地球大气层和地面。
在航天器的航行过程中，宇宙射线会对航天器和宇航员产生重要的影响。
本文将探讨宇宙射线对航天器的影响以及防护措施。
首先，宇宙射线对航天器的影响主要体现在电子设备的损坏和电磁干扰方面。
高能宇宙射线可以通过航天器的防护层，进入到航天器内部，对电子器件和电磁设备造成辐射损伤，甚至会导致设备的短路、失效等问题。
这对航天器的正常运行和任务执行构成了一定的威胁。
其次，宇宙射线还会对宇航员的健康产生一定影响。
航天器飞行轨道外的宇宙环境中，宇航员会长时间暴露在宇宙射线中。
高能宇宙射线可以穿透宇航员的身体，并与细胞相互作用，导致细胞结构和基因的变异，同时还会增加宇航员罹患癌症、心脑血管疾病等疾病的风险。
因此，宇航员需要采取有效的防护措施，减轻宇宙射线对健康的不良影响。
针对宇宙射线对航天器的影响，科学家和工程师们提出了一系列的防护措施。
首先，航天器的设计要考虑到抵御宇宙射线的能力，防护层要采用高密度材料，并增加厚度以提高辐射阻挡效果。
其次，在电子设备的设计和制造过程中，需要采用抗辐射材料，降低宇宙射线的辐射损伤。
另外，还可以通过设备的冗余设计，提高设备的容错性，降低宇宙射线带来的故障影响。
对于宇航员，防护措施同样至关重要。
宇航员在太空中需要穿戴特制的防辐射服，该服可以减少宇宙射线与宇航员身体的接触，减轻其对人体造成的不良影响。
此外，宇航员需要定期进行辐射监测，并根据监测结果制定相应的防护计划。
在任务执行过程中，还需要注意合理安排任务时间和休息时间，避免长时间过度暴露在宇宙射线中。
综上所述，宇宙射线对航天器和宇航员都带来了重要的影响。
为了保证航天器的正常运行和宇航员的健康，科学家和工程师们不断努力，提出了一系列的防护措施。
未来，随着科学技术的不断发展，相信在航天器防护技术领域将会有更多的创新和突破，为航天事业的发展提供更可靠的保障。
空间电子器件的辐射效应研究
空间电子器件的辐射效应研究随着航天技术的不断发展和进步，空间电子器件在卫星和宇航器中的应用越来越广泛。
然而，由于长期在极端环境中运行，这些器件容易受到辐射效应的影响。
因此，对空间电子器件的辐射效应进行深入研究，对确保航天器的稳定性和可靠性至关重要。
空间环境中的辐射主要包括来自太阳的高能粒子和地球的辐射带。
这些辐射会对电子器件产生影响，例如引发电子器件中的电离效应、电荷收集、损耗和效能变化等。
这些影响可能导致电子器件的性能下降、工作不稳定甚至完全失效。
因此，为了确保航天器的正常运行，必须对空间电子器件的辐射效应进行全面研究。
辐射效应的重要性首先体现在对电子器件的影响程度。
当电子器件暴露在高能粒子的辐射环境中，其存在的电子被敲出并转化为离子，导致器件的电离效应。
此外，粒子的能量也可能导致电子器件中的非晶化和晶化效应，引发电子器件物理特性的改变。
这些改变可能导致电子器件的可靠性降低，进而影响宇航器的正常运行。
另外一个重要的研究课题是辐射效应的测试和模拟。
研究人员通过模拟辐射环境，对电子器件进行辐射效应的测试和评估。
在这个过程中，研究人员需要设置辐射实验装置、选择和加速粒子源，并监测辐射效应产生的各种变化。
通过这些测试，研究人员可以深入了解电子器件在不同辐射环境下的工作状态，为提高电子器件的辐射抗干扰能力提供理论支持。
此外，研究人员还开展了对电子器件的抗辐射技术的研究。
在设计电子器件时，可以采取一系列措施来增强其抗辐射能力。
例如，可以使用抗辐射材料来封装器件，以降低辐射引起的电离效应。
此外，还可以设计抗干扰电路来减少粒子的效应。
通过这些技术的应用，可以有效提高电子器件的稳定性和可靠性。
辐射效应的研究也对未来航天技术的发展具有重要意义。
随着科技的不断进步，航天器的功能和复杂性也在不断提高。
然而，这也带来了对电子器件的更高要求。
辐射效应研究的深入，可以为开发更高效、更稳定的电子器件提供指导，为未来航天技术的发展提供支持。
模拟载人探月中航天员空间辐射风险评估
模拟载人探月中航天员空间辐射风险评估赵磊;郭祎祎;宓东;孙野青【期刊名称】《航天器环境工程》【年(卷),期】2016(033)006【摘要】空间辐射是长期载人航天飞行任务中影响航天员健康的重要风险因素。
为了探求载人探月过程中对空间辐射的合理防护方式，文章借助空间辐射场模型对“嫦娥三号”飞行任务在不同质量厚度材料屏蔽下的舱内空间辐射环境进行了仿真计算，并确定了航天员各器官接受的空间辐射剂量、剂量当量以及有效剂量等辐射防护量以进行辐射风险评估。
结果表明，随着屏蔽厚度的增加，航天员的各组织或器官的吸收剂量和剂量当量以及有效剂量均明显降低；采用质量屏蔽的方法对低于100 MeV的质子具有很好的防护效果，但对高能质子或重离子的防护效果不明显。
计算和分析显示，载人探月过程中，只要采取适当的防护措施，航天员的空间辐射风险是可控的。
【总页数】10页(P571-580)【作者】赵磊;郭祎祎;宓东;孙野青【作者单位】大连海事大学环境系统生物学研究所;大连海事大学环境系统生物学研究所;大连海事大学物理系大连 116026;大连海事大学环境系统生物学研究所【正文语种】中文【中图分类】V520.6;V527【相关文献】1.近地空间辐射和航天员辐射风险 [J], 周大庄;王世金;张斌全;张珅毅;周平2.载人登月航天员辐射剂量分析与防护建议 [J], 呼延奇;吴正新;周强;孙伟;范志瑞3.SpaceX首次载人飞行试验成功将航天员送上国际空间站——“验证-2”飞行试验任务详解 [J], 张田(综述)4.中国空间站建造阶段首次载人飞行圆满成功神舟十二号航天员天外归来 [J], 刘岩5.俄罗斯为探月航天员开发抗辐射饮食 [J], 范唯唯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
高空辐射对太空探索和飞行员总体健康造成影响
高空辐射对太空探索和飞行员总体健康造成影响太空探索是一项挑战和复杂的任务，需要面对许多众所周知和隐蔽的风险，其中之一就是高空辐射。
太空环境中的辐射对太空探索和飞行员的总体健康产生深远影响。
本文将探讨高空辐射对太空探索和飞行员的影响，并进一步讨论如何应对这一挑战。
高空辐射是指太空中不同形式的辐射，包括太阳辐射、宇宙射线和太空颗粒等。
这些辐射由于太空中缺乏大气层的保护，会直接照射到太空船及其机组成员身上。
长时间暴露在高空辐射中将对人类体内的细胞、组织和基因造成损伤。
首先，太空探索中的高空辐射会对太空航天器及其设备造成损害。
高空辐射可以导致电子设备发生故障，破坏通信系统、导航设备和能源供应。
这对于航天器的安全和成功实施任务意味着重大风险。
其次，高空辐射对飞行员的健康产生直接和间接的影响。
飞行员在长时间的太空任务中暴露在高空辐射中，可能会增加罹患癌症、心血管疾病等的风险。
高空辐射对飞行员的内分泌系统、免疫系统和生殖系统等产生负面影响，这可能导致健康问题和生育困难。
此外，高空辐射还可能导致神经系统障碍、认知功能减退和精神健康问题。
为了应对高空辐射对太空探索和飞行员总体健康的影响，科学家和工程师们一直在进行广泛的研究和测试。
首先，防护措施是非常重要的。
通过设计更加抗辐射的太空航天器和飞行服，可以最大程度地减少高空辐射对飞行员的影响。
这包括使用辐射护盾和特殊材料，以减少辐射的穿透和损伤。
此外，开发新的辐射测量和监控技术，可以帮助飞行员实时了解辐射水平，从而采取适当的防护措施。
其次，飞行员在太空任务期间需要定期接受体检和医学监测。
这样可以及早发现并治疗高空辐射导致的健康问题。
医疗团队应该提供必要的医疗保障，并根据飞行员的健康状况制定个性化的防护措施和健康管理计划。
此外，开展更多的研究是必要的。
了解高空辐射对人体的影响机制和生物学效应，可以帮助科学家们寻找更有效的防护方法和治疗手段。
在地球上进行模拟实验和动物研究，可以提供更多关于高空辐射的数据和信息，从而指导太空探索任务的规划和实施。
深空辐射环境对航天活动的危害及对策
航天器环境工程第25卷第2期138 SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 2008年4月深空辐射环境对航天活动的危害及对策沈自才（北京卫星环境工程研究所，北京 100094）摘要：深空辐射环境是影响深空探测任务的一个主要因素，它主要包括太阳粒子事件、银河宇宙射线、俘获辐射带和黑体表面辐射。
文章分析了它对航天活动的危害，并探讨了相应的对策。
关键词：深空；辐射环境；危害；风险减缓中图分类号：V416.5 文献标识码：A 文章编号：1673-1379(2008)02-0138-051 引言深空探测通常是指对月球和月球以外宇宙空间的探测。
它是当今世界科技发展的前沿领域，具有很强的基础性、前瞻性、创新性和带动性，对于理解保护地球、探索生命起源、引领科技发展、培养尖端科技人才具有十分突出的作用。
深空探测是一个国家综合国力和科技水平的体现，也是我国航天活动发展的必然选择，从现实和长远来看，对深空的探测和开发具有十分重要的科学和经济意义[1]。
深空探测主要包括月球探测、行星探测和星际探测。
航天活动一般可分为应用卫星、载人航天和深空探测三大领域。
2004 年1月，以“嫦娥工程”命名的绕月探测工程正式启动，探月成为我国向深空探测进军的起点。
进行深空探测时，由于失去了地磁场的保护，航天员和航天器将直接暴露在银河宇宙射线和太阳粒子事件等深空辐射环境之下，其辐射强度要比近地环境高一个数量级甚至更多。
这将危及航天器的使用寿命和航天员的身体健康甚至生命安全[2-6]。
本文首先对深空辐射环境进行阐述，接着分析了深空辐射环境对航天活动的危害，并在此基础上探讨了相应的对策。
2 深空辐射环境深空辐射环境[2,4]是影响深空探测任务的一个主要因素。
暴露在地磁层之外的深空环境的主要特征之一是充满了高能量的混合空间辐射场。
根据航天器在深空的飞行阶段可将深空环境可以分为3部分：一是从地球飞往其他星球旅途中的空间辐射环境，其主要辐射源是太阳粒子事件和银河宇宙射线；二是航天器降落星体过程中的空间辐射环境，其主要辐射源为星体磁场俘获的太阳宇宙射线和银河宇宙射线粒子；三是航天器所降落的星体表面辐射环境，主要是星体吸收宇宙辐射后所发生的二次辐射。
航天器在极端环境下的适应性研究
航天器在极端环境下的适应性研究当我们仰望星空，畅想宇宙的奥秘时，航天器成为了我们探索未知的先锋。
然而，宇宙并非是一个温和友好的环境，航天器在其中面临着种种极端条件的考验。
为了确保航天器能够稳定运行、完成使命，对其在极端环境下的适应性研究就显得至关重要。
首先，让我们来了解一下航天器可能遭遇的极端环境。
其中之一便是强烈的辐射。
在宇宙空间中，存在着各种各样的高能粒子辐射，如太阳风粒子、银河宇宙射线等。
这些辐射具有极高的能量，能够穿透航天器的外壳，对电子设备、传感器甚至宇航员的身体造成损害。
辐射可能导致电子元件的性能下降、逻辑错误甚至完全失效，严重影响航天器的正常工作。
另一个极端环境是巨大的温差变化。
在太空环境中，由于没有大气层的保温作用，航天器会在向阳面和背阳面经历极其剧烈的温度波动。
例如，向阳面可能会受到太阳的直射，温度高达数百度，而背阳面则迅速冷却至接近绝对零度。
这种巨大的温差会给航天器的材料带来极大的压力，可能导致材料变形、破裂甚至失去原有性能。
此外，真空环境也是航天器面临的一大挑战。
在地球上，我们生活在大气的包围之中，而太空中几乎是真空状态。
在真空环境中，液体容易迅速蒸发，气体也会逸出，这对于航天器的密封性能提出了极高的要求。
同时，真空还会引发材料的出气现象，释放出的气体可能会污染航天器的表面或光学仪器。
面对如此众多的极端环境，科学家们采取了一系列措施来提高航天器的适应性。
在材料选择方面，使用具有良好抗辐射性能的材料，如特殊的金属合金、复合材料等，以减少辐射对航天器的影响。
同时，为了应对温差变化，采用热控技术，如多层隔热材料、热管、主动热控系统等，来保持航天器内部的温度稳定。
在结构设计上，也充分考虑了极端环境的因素。
航天器的结构需要具备足够的强度和刚度，以承受发射过程中的巨大冲击力和太空环境中的微重力、振动等影响。
同时，为了防止真空环境下的材料变形和破坏，采用了精密的密封结构和特殊的连接方式。
宇宙射线对人类航天员的生物效应
宇宙射线对人类航天员的生物效应随着人类探索宇宙的步伐越来越深入，航天任务中承担着重要角色的宇航员逐渐暴露在宇宙射线的辐射下。
虽然现代科技让航天任务的执行十分安全，但是宇宙射线的不可避免的辐射引发了对人类生物学的担忧。
本文将探讨宇宙射线对人类航天员的生物效应问题，并提出可能的解决途径。
一、宇宙射线的成分和特点宇宙射线是指太阳系外空间的高速带电粒子流，其中包括来自外太空的高能宇宙线和太阳流星等带电粒子。
宇宙射线的主要成分是质子、a粒子、电子、中子和引力子等。
这些粒子具有高能量、高速度及带电等特征，可以对人类身体构成危害。
二、宇宙射线对人类航天员的影响在宇宙射线的辐射下，航天员的身体可能会遭受以下影响。
1.细胞DNA损伤宇宙射线会造成航天员体内DNA的损伤，这种损伤有可能会导致遗传性疾病、肿瘤以及衰老等问题。
与地面辐射相比，宇宙射线的能量更高，造成的损伤更加严重。
2.免疫系统功能下降长时间暴露在宇宙射线的辐射下，会使航天员的免疫系统出现异常，其免疫细胞可能因为基因突变而变得不稳定，这会使得抵抗疾病的能力大幅度下降。
3.神经系统受损长时间的宇宙航行以及宇宙射线的辐射对航天员的神经系统也能造成消极的影响。
宇宙射线会对神经系统的正常运作产生干扰，从而影响航天员的情绪、精神状态和行为。
三、如何减轻宇宙射线对航天员的影响哈勃太空望远镜机组的队员创记录时刻保持灵敏的航天员针对宇宙射线的辐射对人类身体的威胁，科学家们一直在寻找有效减轻其影响的方法，以下是可能的解决途径。
1.使用抗辐射药物目前，科学家们正在尝试开发一种能够减轻宇宙射线对人体的伤害的药物，这种药物被称为抗辐射药物。
一些研究表明，抗肿瘤药物和抗氧化剂都展示出对抵抗宇宙射线中高能粒子的辐射产生一定作用。
2.控制宇宙船中的辐射环境宇航员在执行任务时，在宇宙舱内暴露于高能宇宙射线的辐射中，因此，科学家们在设计宇宙航天器时，应该在宇宙舱内增设与防护相关的设施和装置，以有效降低宇航员暴露于高能辐射的时间和剂量。
空间辐射对航天员的影响
国际空间站的构建预示着空间中将会有越来越多的人类活动，对于空间天气可能在载人空间飞行方面造成的影响已经越来越受到关注。
太阳爆发产生的高能粒子辐射会对从事太空活动的航天员的视网膜及其免疫系统造成极大影响，并会危及航天员的生命安全。
高能辐射是各种空间环境因素中对航天员生命安全构成的最大威胁。
高能电磁辐射或粒子辐射穿入人体细胞，使组成细胞的分子电离，毁坏细胞的正常功能，当DNA受到损伤时对细胞的危害最严重，DNA的变异可遗传给后代。
当人体受到一定剂量的辐射后，会患辐射病。
辐射病的主要症状包括：严重灼伤、不能生育、肿瘤和其它组织的损伤。
严重损伤可导致快速（几天或几周）死亡。
空间天气灾害对航天员的影响太阳爆发产生的高能粒子辐射通量可达到正常情况的上百倍，会危及航天员的生命安全。
虽然这类事故尚未发生，然而地面实验室的模拟表明，太阳耀斑发射的高能粒子流将会对进行太空行走的航天员造成伤害，即使对在航天器中的航天员，也会造成相当严重的危害。
1989年10月19日，美国亚特兰蒂斯号(ATLANTIS)航天飞机在发射伽利略号飞船时，航天员眼睛感觉到有极明亮的刺眼的闪光，甚至在他们退至飞船屏蔽的最内部，眼睛还在闪烁，刺眼的闪烁持续着，直到质子事件逐渐消失。
航天员眼睛所感觉到的这种闪光是由于能量粒子穿过视网神经造成的，如果这期间在舱外活动，航天员将受到致命的辐射吸收剂量。
2003年的“万圣节风暴”是第23太阳活动周内最强烈的空间天气灾害，国际空间站的航天员不得不启用辐射防护舱。
2005年1月20日的太阳质子事件是一次非常强的相对论太阳高能粒子事件，是1956年以来最强的相对论太阳高能粒子事件，是1976年GOES系列卫星发射后记录到的能量大于100MeV最强的太阳高能质子事件。
这次事件的另一个特征是，能量大于100MeV的太阳高能质子从开始到达到峰值的时间是1976年以来GOES卫星记录到的时间最短的一次，这种事件对空间作业的航天员的威胁非常大。
辐射剂量仪在航天领域的应用研究
辐射剂量仪在航天领域的应用研究引言：航天探索是人类不断追求知识、开拓科学技术边界的伟大事业。
在航天飞行过程中，宇航员需要面对来自宇宙射线和太阳辐射等高强度辐射的挑战。
因此，辐射剂量仪在航天领域发挥着重要作用。
本文将就辐射剂量仪在航天中的应用进行研究。
1. 航天辐射环境航天中，宇宙射线和高能粒子会对宇航员造成辐射危害。
宇宙射线主要来自宇宙射线背景和太阳引发的太阳粒子事件。
宇宙射线背景主要由宇宙射线Galactic Cosmic Rays (GCRs) 和太阳宇宙射线事件 (Solar Particle Events (SPEs)）组成。
GCRs是高能宇宙射线，包含中子、质子和重离子等粒子，来源于太阳系之外的星系和星际物质。
SPEs则是由太阳爆发事件产生的带电粒子，包括质子和重离子等。
2. 辐射剂量仪的原理和技术参数辐射剂量仪是一种用于测量辐射剂量（Radiation Dose）和剂量率（Dose Rate）的装置。
辐射剂量是指辐射能量在物质中沉积的总量，单位为格雷（Gray，缩写为Gy）。
剂量率是单位时间内某一位置处的辐射剂量，单位为格雷/小时（Gy/hr）。
常见的辐射剂量仪包括电离室、闪烁体探测器和半导体探测器等。
电离室是一种基于电离原理的测量装置，利用辐射粒子在气体中产生电离作用来测量辐射剂量。
闪烁体探测器则是利用某些物质在辐射激发下发光的原理进行辐射剂量测量。
半导体探测器则利用半导体材料的电磁敏感性来测量辐射剂量。
辐射剂量仪的关键技术参数包括线性能、能量响应、可靠性和量程等。
线性性能指辐射剂量和仪器响应之间的线性关系，能量响应则指辐射剂量仪对不同能量粒子的响应能力。
仪器的可靠性包括仪器的稳定性、精度和准确性等方面。
而量程则指仪器能测量的辐射剂量范围。
3. 辐射剂量仪在航天中的应用辐射剂量仪在航天中发挥重要作用，主要体现在以下几个方面：3.1 宇宙射线监测辐射剂量仪可以用于宇宙射线的监测和测量。
行星际空间中的宇宙射线与空间辐射效应研究
行星际空间中的宇宙射线与空间辐射效应研究随着深空探索的不断发展，对行星际空间中的宇宙射线和空间辐射效应的研究变得越来越重要。
这些研究不仅有助于理解宇宙的起源和演化，还有助于保护宇航员和航天器免受宇宙射线和辐射的危害。
在行星际空间，宇宙射线是一种高能粒子辐射，主要由宇宙射线粒子组成。
它们来源于太阳系外的宇宙，尤其是星系核和超新星爆发。
这些高能粒子能穿透宇宙空间中的任何物质，包括行星大气层和人体组织。
因此，人类在行星际空间旅行时，会面临辐射的威胁。
宇宙射线的效应在航天器上也十分显著。
当航天器穿越行星际空间时，宇宙射线会损坏航天器上的电子设备和电路。
辐射还会引起航天器的电子噪声，干扰通信和传输信号。
因此，对宇宙射线的研究是航天工程中的重要一环，可以帮助提高航天器的抗辐射能力。
为了研究宇宙射线，科学家们利用了各种技术和仪器。
其中一种常用的方法是使用探测器测量宇宙射线在地球环境下的能量和通量。
通过比较地球和行星际空间中的宇宙射线数据，科学家可以了解宇宙射线在行星际空间中的行为和特性。
此外，还可以使用数值模拟来研究宇宙射线与航天器的相互作用，以评估航天器的辐射损伤程度。
除了宇宙射线，空间辐射也是航天领域的重要问题。
在行星际空间中，空间辐射包括电离辐射和非电离辐射。
电离辐射是指能够从原子或分子中剥离电子的辐射，如X射线和伽玛射线。
非电离辐射则是指能够激发原子或分子内部轨道电子的辐射，如紫外线和可见光。
空间辐射对宇航员的健康和身体有着严重的影响。
长期暴露在空间辐射下，可能会导致DNA损伤和细胞突变。
这种突变可能会导致癌症和其他慢性疾病的发生。
因此，宇航员在太空任务中必须接受严格的辐射防护措施，以减少对辐射的暴露。
为了研究空间辐射效应，科学家们开展了大量实验和模拟。
他们使用模拟设备来模拟行星际空间中的辐射环境，然后研究辐射对物质的影响。
此外，科学家还利用太空站和卫星等载人和无人航天器，收集空间辐射数据。
这些数据有助于了解空间辐射的分布和强度，从而为宇航员提供更好的辐射防护措施。
航天器空间环境辐射防护研究与优化
航天器空间环境辐射防护研究与优化
航天器是人类探索宇宙的重要工具，但是在宇宙中，航天器会受到各种辐射的影响，这对航天器的安全和运行稳定性提出了很大的挑战。
因此，航天器空间环境辐射防护研究与优化显得尤为重要。
首先，航天器在太空中会受到来自太阳、宇宙射线等多种辐射的影响。
其中，太阳辐射包括紫外线、可见光、X射线、γ射线等，而宇宙射线则包括高能质子、重离子等。
这些辐射会对航天器的电子元器件、材料等造成损伤，甚至导致航天器失效。
因此，必须对航天器进行辐射防护设计，以保证其在太空中的安全运行。
其次，航天器的辐射防护设计需要考虑多种因素。
首先是防护材料的选择。
目前常用的防护材料包括铅、聚乙烯、聚丙烯等。
这些材料具有良好的防护效果，但同时也会增加航天器的重量和成本。
因此，在选择防护材料时需要综合考虑其防护效果、重量和成本等因素。
其次是防护层的厚度。
防护层越厚，防护效果越好，但同时也会增加航天器的重量和体积。
因此，在确定防护层厚度时需要综合考虑其防护效果和航天器的重量和体积限制等因素。
最后，航天器空间环境辐射防护研究与优化需要不断地进行探索和创新。
随着科技的不断发展，新型材料和技术也不断涌现。
例如，纳米材料、碳纤维等新型材料具有轻量化、高强度等优点，可以用于航天器的辐射防护设计中。
此外，还可以探索新型防护方法，例如电磁屏蔽、磁场屏蔽等。
总之，航天器空间环境辐射防护研究与优化是保证航天器在太空中安全运行的关键。
需要综合考虑多种因素，不断进行探索和创新，以提高航天器的辐射防护效果和运行稳定性，推动人类探索宇宙事业的发展。
热辐射在航空航天领域中的应用与研究进展
热辐射在航空航天领域中的应用与研究进展热辐射是物体因温度而产生的电磁辐射，是热能传递的一种重要方式。
在航空航天领域中，热辐射的应用与研究进展已经引起了广泛的关注。
本文将从热辐射的基本原理、航空航天器热控制、太阳能利用以及热辐射模拟等方面，探讨热辐射在航空航天领域中的应用与研究进展。
首先，热辐射的基本原理是理解热辐射在航空航天领域中应用的基础。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律，物体的辐射功率与其表面温度的四次方成正比。
这意味着在航空航天器设计中，我们需要考虑热辐射对航空航天器的热控制带来的影响。
通过合理设计航空航天器的表面材料和结构，可以减少热辐射的损失，提高航空航天器的热控制效果。
其次，热辐射在航空航天器热控制中的应用也是研究的重点之一。
航空航天器在进入大气层时，会因空气摩擦而产生高温。
为了保护航空航天器的结构和设备，需要采取措施来控制热量的传递。
热辐射是一种主要的热量传递方式，通过合理设计航空航天器的热控制系统，可以减少热辐射对航空航天器的影响，提高航空航天器的热控制能力。
此外，热辐射在航空航天领域中的应用还包括太阳能利用。
航空航天器在太空中运行时，可以利用太阳能来供电。
太阳能的利用主要依靠太阳能电池板，通过将太阳辐射转化为电能，为航空航天器提供能源。
热辐射的研究可以帮助我们更好地理解太阳能的利用过程，提高太阳能电池板的转化效率，从而提高航空航天器的工作效率。
最后，热辐射模拟是热辐射在航空航天领域中研究的重要内容之一。
通过建立热辐射模型，可以模拟航空航天器在不同温度条件下的热辐射特性，为航空航天器的设计和热控制提供理论依据。
热辐射模拟的研究可以帮助我们更好地了解热辐射的传播规律，为航空航天器的热控制提供技术支持。
综上所述，热辐射在航空航天领域中的应用与研究进展是一个复杂而重要的课题。
通过深入研究热辐射的基本原理，合理设计航空航天器的热控制系统，充分利用太阳能资源，以及开展热辐射模拟研究，可以提高航空航天器的热控制能力，推动航空航天技术的发展。
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导论
载人航天飞行涉及的障碍有：经济层面 - 航天飞行经费；政治层面 - 航天飞行 是否国家核心利益；以及辐射风险 - 对宇航员生命健康的危害和对飞船上微电子器 件的危害。其中，航天辐射风险长期以来一直被认为是所有载人航天飞行障碍中最 大的障碍。所以，应当重视和开展载人航天飞行的辐射风险研究。 由于地球的遮挡和地磁场的保护，近地轨道空间的辐射低于深空中的辐射。深 空中通常不存在和地球相似体积和磁场的星体，太空飞行器的外壳是最可能的辐射 屏蔽体。在近地轨道之外，强辐射是载人航天飞行的主要关注对象，在飞行前就应 该找到辐射应对措施。 研究表明，近地轨道辐射主要由银河宇宙线（GCR), 太阳高能粒子（SEP）、 南大西洋异常（SAA）粒子和反照粒子组成；在太阳活动平静期，深空辐射主要是 GCR。GCR随着太阳活动11年周期而变化。在太阳活动活跃期，太阳可发射强粒 子辐射，主要是质子。载人航天飞行应该避开强太阳活动期。 带电粒子和中子穿过人体时能够电离人体细胞，损坏人体基因，对航天员健康 造成危害。因此，在任何长时间载人航天飞行前，应该对宇航员周围的辐射场和风 险进行透彻研究。 本文讨论近地轨道的辐射和辐射风险，报道一些重要的辐射测量结果，并讨论 辐射风险估算的实验方法，火星载人飞行的辐射风险评估及辐射危害的应对措施。
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图：空间粒子辐射效应示意图
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图：带电粒子在电子学器件中的能量沉降和电离效应
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图：辐射粒子对飞行器的危害影响
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图：辐射剂量与飞船屏蔽厚度的关系
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除了航天员的辐射风险，空间环境对航天器和内部元器件的辐射危 害也需要重点考虑。 空间环境引起的辐射风险主要是航天器长期在轨工作时受到的辐射剂 量效应和单粒子事件效应 SEEs (Single Event Effects) 。 单粒子事件效应是指单个高能质子，重离子和中子导致的微电子器件 状态改变，从而使航天器发生异常或故障，包括微电子器件逻辑状态改变 的单粒子翻转事件，使CMOS组件发生单粒子锁定事件等。 GCR，SAA和太阳活动高能粒子是造成各种辐射效应的主要因素，在 太阳平静时低轨高倾角航天器的辐射剂量约为几百 µGy/d，当太阳活动剧 烈时，辐射剂量可达几个Gy/d，从而引起材料的变性，导致材料本身的 物理性能下降，航天器功能异常。因此，载人航天轨道上的辐射风险必须 要认真考虑。 未来我国的空间站从元器件数量上来说属于超大平台，元器件数量可 达到8-10万个，只要其中一个元器件发生单粒子事件，就有可能引起无法 估计的损失，及时发现和定位单粒子翻转事件，并采取有效的应对措施是 避免这些损失的关键。
载人航天飞行的 辐射风险和效应研究
（2012第二届载人航天学术大会论文C03）
周大庄，王世金，张斌全，张珅毅，周平
中国科学院国家空间科学中心 (CAS-NSSC)
dazhuang.zhou@
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本文要点
• 空间辐射 近地空间辐射主要是银河宇宙射线（GCR）、太阳活动高 能粒子（SEP）、南大西洋异常区辐射带粒子（SAA）和 由地球大气层散射引起的反照质子和中子。在太阳活动平 静期，深空间辐射主要来自 GCR。 NASA,ESA 和 NSSC(中科院国家空间科学中心)的空间辐射测量: STS, ISS，Matroshka，TG-1 (天宫一号）。 载人航天飞行的一大障碍是空间辐射导致的宇航员辐射风 险和微电子器件辐射效应。为确保航天员和微电子器件的 的航天飞行安全，必须透彻地研究宇航员和微电子器件受 到的辐射并科学地评估辐射风险和效应。 辐射风险的评估方法：模拟方法和实验方法。 载人火星飞行的宇航员辐射风险。 宇航员的辐射风险和微电子器件的辐射危害的应对措施。
11/18/2012 6/21/2015
CAS－NSSC
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1. 近地轨道辐射
近地轨道辐射由银河宇宙线、太阳高能粒子、南大西洋异常粒子和反照粒子组成。 太阳高能粒子事件的发生周期大致是11年，与太阳黑子活动周期相似, 由太阳耀斑产生， 主要是能量约为10 MeV到1 GeV 的质子。强太阳宇宙线事件可能会产生非常高的粒子通量， 对地球环境产生严重的影响。载人航天飞行应该避开太阳高能粒子事件。 地球辐射带 - Van Allen belts 由Van Allen于1958年发现 [1]，它包含内离子带和外离 子 带以及内电子带和外电子带。SAA是地球辐射带中最接近地球表面的部分，SAA的边界可以 低到 ~200 km。当穿过SAA时，宇航员将受到较强的辐射。观测结果表明，SAA对高倾角 STS (Space Transportation System) 飞行和国际空间站 ISS（International Space Station） 的辐射贡献可达总剂量当量的~20%。SAA 辐射随飞行倾角的减小而增大。 内辐射带的捕获离子和外辐射带的电子对近地轨道卫星和宇航员可造成大的危害，因为 它们能够获得穿透相当深度物质的能量。然而由于离子是高线性能量传输 （Linear Energy Transfer - LET）粒子，电子是低 LET 粒子，如下一节所述，辐射危害主要是由高 LET 粒子 造成，所以辐射危害主要来自内辐射带离子。 反照粒子是从地球大气层散射到近地空间的质子和中子，这些粒子产生于 GCR和地球大 气层物质的相互作用。 GCR来源于太阳系之外，由~98%的重子和~2%的电子组成，GCR粒子的平均能量约为 1~2 GeV/n。GCR可来源于超新星、脉冲星和高能活动星系，产生后由星际激波加速和费米 加速等机制加速到高能。GCR是各向同性的，同时又受到太阳磁场和地球磁场调制。 GCR核成分由~87%质子、12%氦核和~1%重核组成，能量可高达1022eV/n。GCR核成 分是近地轨道辐射的主要贡献者。GCR中的一部分可被地球磁层、地球大气和地球物质所屏 蔽。GCR对空间旅行者构成的辐射危害是持久的不断积累的，在深空旅行中更为显著。
11/18/2012 CAS－NSSC 13
图1：辐射风险截面与LET值的关系
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下图示出生物组织的辐射破坏效应随粒子的LET值变化，高LET重离子的 破坏远远超过低 LET x 射线的破坏。
图：粒子辐射对生物组织的破坏效应
11/18/2012 CAS－NSSC 15
图：GCR的地磁纬度效应
11/18/2012 CAS－NSSC 9
图：南大西洋辐射异常区SAA
11/18/2012 CAS－NSSC 10
图：内外辐射带示意图
11/18/2012 CAS－NSSC 11
图：辐射带粒子漂移示意图
11/18/2012 CAS－NSSC 12
2. 航天辐射对宇航员和 微电子器件的危害
图：GCR 核成份对辐射的贡献（重离子占统治） 因此，虽然质子的通量远远高于铁核通量，铁核的辐射剂量当量却远超质子。
11/18/2012 CAS－NSSC 16
表1 列出了辐射有效剂量（Sv）的职业限量值，其值是依据 NCRP (National Council on Radiation Protection and Measurements) 报告 No.132 [5] 推荐的10年职业生涯3%癌症死亡率超出给出的。 表中数据显示，辐射危害对不同性别和年龄的人有很大的差异，年 长的男性能够承受较强的辐射。因此，可以选择合适的年长的男性宇航 员作深空飞行。
11/18/2012 6/21/2015 CAS－NSSC 23
图2:
被动辐射探测器迭层示意图
下面两图分别示出被动探测器单元的平面分布和在飞船上的位置分布。 CR-39探测器方法是LET谱方法，其重点是CR-39探测器的LET定标， 人工事例识别，探测器扫描和数据获取，以及对长时间暴露导致的CR-39探 测器灵敏度衰退的修正。详细的方法和步骤可以参见文献[7, 9-17]。 与TEPC测量的LET谱相似，CR-39探测器测量的LET谱包括微分和积分 粒子通量，辐射剂量，剂量当量和品质因子，完整地描述了空间辐射环境。 为了减少论文篇幅，本节只重点报道上述探测器测量的剂量当量LET积分谱 和辐射量。
11/18/2012 CAS－NSSC 22
3. 近地轨道空间辐射环境测量
3.1 测量的方法和探测器
主动剂量仪组织等效正比计数器 TEPC（Tissue Equivalent Proportional Counter）、被动剂量计 CR-39 塑料核径迹探测器 PNTDs（Plastic Nuclear Track Detectors）和热释光 TLDs 探测器（Thermoluminescent Detectors） 均用于 NASA 空间辐射探测研究。LET 响应范围对 TEPC、CR-39 和 TLDs 探测 器分别是全 LET（0.2 - 1250 keV/μm water），高LET（≥ 10 keV/μm water） 和低LET (≤10 keV/μm water）。被动测量方法中的全LET范围的辐射量可以通 过综合CR-39和TLDs探测器的测量结果得到。 CR-39 探测器能够直接测量带电粒子，包括高电荷高能量粒子 HZEs（high charge and high energy particles），空间 HZE 粒子主要是GCR重核。CR-39 探测器还可通过探测中子在 CR-39 中产生的次级带电粒子测量中子。CR-39的化 学成分是 C12H18O7，类似人体组织。目前，宇航员使用的被动探测器中，CR-39 是唯一的既对高 LET 灵敏又能够测量 LET 谱的探测器。其它被动探测器如 TLD 对高 LET 不敏感，也不能提供LET 信息。 NASA被动剂量计模块是由 CR-39 和 TLD 探测器组成。被动剂量计可由宇航 员携带或者放置在航天飞机和空间站里选定的位置，组成 CPDs (Crew Passive Dosimters), STS 的 PRDs (Passive Radiation Dosimeters) 和 ISS 的 ARMs (Area Radiation Monitors)。因此，利用TEPC 和 CR-39 探测器可测量辐射LET 谱和所有辐射量，辐射剂量还可用TLDs 近似测量。