要让宇航员活着抵达火星,辐射防护是绕不开的难题。意大利和德国的联合团队近日用一组由1482块钕铁硼永磁体组成的阵列,在实验室中成功偏转了约20%的太阳粒子——能量范围在0.1至10兆电子伏之间的低能粒子。这个阵列总面积约11平方英尺,总重达到661磅,每块磁体仅有1.6平方英寸。然而,实验同时暴露了一个无法回避的事实:那些能量更高的宇宙射线和太阳高能粒子,几乎毫无阻碍地穿透了磁场的保护。
这不是人类第一次尝试用磁铁做太空“护盾”。此前研究者曾设想用超导磁体在飞船周围生成1特斯拉的强磁场,但方案一遇到工程现实就寸步难行——超导磁体需要不间断的低温冷却和绝对不可中断的电源,一旦断电,防护瞬间消失。在载荷重量被压缩到极致、电力系统随时可能波动的深空飞行器上,这种依赖完全不可接受。永磁方案无需电源和冷却,却只能拦截一部分低能粒子,对穿透力极强的高能辐射几乎无效。
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研究团队并不讳言这一局限,他们提出的出路是“混合防护”:把永磁阵列当作基础层,结合其他材料或主动屏蔽手段,才可能构成真正可用的宇航员辐射屏障。当下,全球航天机构仍未将辐射防护作为飞船结构的核心设计指标,火星任务的可行性边界依然被这个阿波罗时代就存在的难题牢牢锁住。这一次,661磅磁铁把边界撬开了一道小口,但距离推开那扇门,还差得远。
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