宇航员去月球必定经过范艾伦辐射带，为什么没事？

众所周知，分布在宇宙中的大部分辐射是相当危险，范艾伦辐射带也不例外。那么既然环绕地球的范艾伦带如此致命，宇航员是如何在到达月球时不受其影响的呢?

范艾伦辐射带

说到范艾伦辐射带的由来，最早可以追溯到20世纪60年代。1958年，人们在地球周围发现了两条巨大的辐射带，即范艾伦辐射带。2012年，范艾伦探测器的观测结果显示，第三个带有时会出现。

范艾伦辐射带是环绕地球的巨大的环状磁阱，高能带电粒子。爱荷华大学(University of Iowa)的物理学家詹姆斯·范·艾伦(James Van Allen)在1958年美国第一颗卫星“探索者1号”(Explorer 1)发射升空后发现了这些辐射带。辐射带最终以他的名字命名。

范艾伦在1958年1月31日发射的“探索者1号”上进行的实验，有一个简单的宇宙射线实验，包括一个盖革计数器(一种探测辐射的设备)和一个磁带录音机。1958年对其他三个任务——探索者3号、探索者4号和先锋号——的后续实验证实，有两个环绕地球的辐射带。

虽然观测已经持续了几十年，但自从2012年范艾伦探测器发射以来，我们对这些辐射带的了解就更加深入，他们发现这些带子比之前想象的要复杂得多。探针显示，带的形状取决于被研究的粒子。他们还发现了一些信息，暗示在范艾伦辐射带的某些区域的辐射比想象的要少，这意味着航天器和人类在该区域航行时不需要那么多的辐射防护。

在“探索者1号”发射60周年之际，美国宇航局表示，对范艾伦辐射带的研究在今天更加重要。马里兰州NASA戈达德太空飞行中心的范艾伦探测器任务科学家大卫·西贝克在2018年的一份声明中说:“我们目前的技术更容易受到这些加速粒子的影响，因为即使是粒子的一次撞击也会破坏我们越来越小的仪器和电子设备。”“随着技术的进步，理解和预测我们的空间实际上变得更加紧迫。

早期的调查发现

人们对范艾伦辐射带的兴趣部分来自于它们所处的位置。众所周知，当太阳变得更加活跃时，这些辐射带会膨胀。在探测器发射之前，科学家们认为内带是相对稳定的，但当它扩张时，它的影响扩展到国际空间站和一些卫星的轨道上。外带波动更频繁。自2000年以来，国际空间站就一直有人居住，典型的宇航员每次在那里停留6个月。在2015-16年，美国宇航局宇航员斯科特·凯利和俄罗斯宇航员米哈伊尔·科尔尼年科在那里待了近一年。随着宇航员在轨道上停留时间的延长，他们的辐射暴露也可能增加，导致人们担心宇航员在太空长期居住。

因此，科学家们对这一区域的深入研究很感兴趣。2012年，一组新的探测器发射升空。范艾伦探测器(以前被称为辐射带风暴探测器)有几个科学目标，包括发现辐射带中的粒子(离子和电子)是如何加速和运输的，电子是如何丢失的，以及在地磁暴期间辐射带是如何变化的。该任务计划持续两年，但截至2018年5月，探测器仍在以预期任务寿命的两倍多的速度运行。然而，燃料储备越来越少，探测器可能会在未来几年内退役。

通常，科学家们会在发射后花上几个月的时间来校准他们的仪器，但拥有相对论电子质子望远镜(relativity Electron Proton Telescope)的一个团队要求几乎立即(发射后3天)打开仪器;他们想在SAMPEX(太阳异常磁层粒子探测器)脱离轨道进入地球大气层之前比较观测结果。

“这是一个幸运的决定，”NASA在2013年2月说，并指出一场太阳风暴已经导致辐射带在仪器一打开就膨胀了。“然后发生了一件以前从未见过的事情:这些粒子形成了一种新的形态，显示出一条额外的第三条带向太空延伸，”该机构补充说。“仅在发射后几天，范艾伦探测器就向科学家们展示了一些需要重写教科书的东西。”

探测器收集的数据还显示，辐射带保护地球免受高能粒子的影响。科罗拉多大学博尔德分校的丹·贝克在一份声明中说:“电子屏障是电子带的一个显著特征。”

为什么去往月球的宇航员不会受到辐射的影响？

由此看来，范艾伦辐射带并不致命，甚至还保护了地球，但是它毕竟是辐射。而且研究表明范艾伦辐射确实带有足够的辐射强度，如果人们在那里逗留的时间足够长，他们就会生病。因此科学家也考虑到了这一点阿波罗宇航员没有。他们计划将航天器以一定的角度发射升空，使辐射量和持续时间最小化，并使其穿过地球夜间一侧的辐射带，使辐射达到白天的最低水平。

在阿波罗号之前，大量的探测器已经对辐射带进行了广泛的测绘，正如预期的那样，剂量计确认每个宇航员接受的剂量与x射线的剂量相当。

许多关于月球的阴谋论者试图利用NASA对猎户座飞船的辐射耐候性测试，暗示这在某种程度上证明了他们的观点。不过与阿波罗号不同的是，猎户座的设计是可重复使用的，并携带一个功能强大得多的电脑。它需要进行测试，因为与机组人员不同，这台电脑无法修复它所积累的任何辐射损伤。

当然，不可否认的是，地球上的辐射带确实对人类空间飞行的安全构成了重要的限制。内部辐射带的高能(几十到几百兆电子伏)质子是最危险的，也是最难屏蔽的。具体来说，人类或其他动物在地球轨道上的长时间飞行(即持续数月的飞行)必须在低于250英里的高度进行，以避免受到严重的辐射。

一个人在一架航天飞机的舱内，在环赤道轨道上，在内部辐射带最强烈的区域，在1000英里的高度，将会在一周内受到致命剂量的辐射。

然而,出站和入站轨迹的阿波罗飞船的外层部分内部辐射带,因为他们的高速度在遍历地区只花了大约15分钟,小于2小时穿越的更少的辐射穿透外辐射带。往返途中的辐射暴露不到致命剂量的1%，这是一个非常小的风险。所以那些声称阿波罗任务期间的辐射对宇航员来说是致命的说法完全是一派胡言。