想移民火星嗎？你得先過了宇宙射線這一關

眾所周知，我們生活的地球之所以成為生命的天堂，其中一個關鍵因素就是地球磁場的保護。

地球磁場和大氣層有效的屏蔽了來自太陽的高能粒子流以及宇宙射線對地球的破壞，為地球能夠孕育出生命立下汗馬功勞。

地球磁場有效的屏蔽了來自太陽的高能粒子流吹襲，保護了地球生態

但是我們的鄰居火星就沒有那麼幸運了。在數十億年前，火星核心冷卻，導致磁場消失。沒有了磁場的保護，猛烈的太陽風直接摧毀了火星大氣層，地表的水分也蒸發殆盡。

|火星熱持續加溫

就在這個7月份，人類掀起了一場火星探索熱。阿聯、中國、美國，相繼向火星發射了探測器。甚至於阿聯都公布了自己的載人登陸火星計劃，希望在2117年在火星上建立該國第一個人類永久居住點。當然「鋼鐵俠」馬斯克也沒閒著，馬斯克的火星登陸計劃也一直在籌備中。

這個7月阿聯、中國、美國相繼向火星發射了探測器，引起一股火星熱

當人們躍躍欲試滿懷期待將來人類要踏上火星的時候，我這裡不得不先潑上一盆冷水。

|太陽的另一面

因為，人類移民火星，首先得過了太陽耀斑爆發和宇宙射線輻射這一關。

大家都知道，太陽其實是一個巨大的熱核反應熔爐，這個熔爐也不是時時都穩定。它偶爾也會打個噴嚏（太陽耀斑爆發）、發個小脾氣（高能粒子流噴射）。當然我們在地球大氣層下生活，可能感覺不到。但如果一旦暴露在太空中，沒有了地球磁場的保護，就會真切的感受到太陽的另一面。

一次太陽耀斑大爆發爆發，會釋放相當於百億顆核彈的能量，並向外噴射高能粒子流

耀斑爆發是太陽表面最劇烈的太陽活動，爆發周期大概是11年，每一次大耀斑爆發，會在幾分鐘或幾十分鐘內將耀斑區域亮度提升到極高的水平，然後緩慢變暗。

一次大耀斑爆發產生的能量，相當於上百億顆巨型氫彈同時爆炸。有的時候，地球雖有磁場保護，都會受到影響。例如2014年，太陽耀斑在6月10日和11日兩天內爆發了三次X級耀斑，造成地球上部分高頻無線電通信暫時中斷。

太陽黑子群與日冕以及耀斑的活動關聯密切

耀斑爆發時產生的巨大能量，還會日冕中的物質粒子加速到接近光速，向外拋出。這些高能粒子很快就可以到達地球和火星所在的區域。當然耀斑爆發的時候，太空人如果不暴露在太空，有太空飛行器保護，會安全很多。但是，與在地球上的我們相比，長時間執行空間任務的太空人受到輻射的劑量很容易就會超過極限值。

|宇宙高能射線

其實，暴露在太空中，人體受到的輻射並不全來自於太陽，還有宇宙高能射線。

這些超新星爆發時產生的高能粒子流，由於有一些是重元素高能粒子，所以穿透力比太陽耀斑產生的高能粒子流大得多。它可以穿透宇宙飛船的外殼，對內部的太空人產生輻射。與太陽耀斑的周期性爆發不同，銀河系內超新星爆發有很大的不確定性和普遍性。會一直持續存在。

銀河系中的超新星爆發能產生大量高能宇宙射線

地球上的生物對宇宙高能射線似乎沒有什麼感覺。這不僅是地球磁場和大氣層的功勞，還要得益於太陽的保護。太陽系也存在一個星系磁場，對宇宙射線有一定的屏蔽作用。

|在火星還是住在地下比較好

但是如果人類未來登陸火星，一旦進入太空航行，便失去了地球磁場和大氣層的保護，長達幾個月時間暴露在太陽和宇宙高能射線的輻射環境中，風險極大。

另外，登陸火星後，由於火星沒有磁場，大氣層也非常稀薄僅為地球的1%，在火星地表人類仍然要受到太陽風和宇宙射線的影響。

火星沒有磁場保護，大氣層含量僅為地球的1%，環境惡劣

為此NASA做過測算，2012年好奇號火星之旅，搭載過一臺「輻射評估探測器」（RAD），使用它來測量中途和降落火星後遭受的輻射程度。

結果顯示，火星之旅一個來回1年多的路程中，一位太空人可能會受到0.662西弗的輻射，相當於NASA對太空人在整個職業生涯中受到的總輻射極值的62%，這還僅僅是來回途中，不包括人類登陸後在火星表面受到的輻射。

在火星直接住在這種帶透明玻璃的單薄設施內，恐怕是自殺行為

根據此前的探測器發回的數據顯示，火星表面平均輻射水平是國際空間站內太空人受輻射水平的2.5倍，是地球表面輻射水平的13倍。長期暴露在這樣的輻射環境下，人類健康堪憂。

|實現人類火星永久居住，還有很多事要做

當然，人類要想登陸火星並建立長期居住點。輻射問題只是面臨的困難之一，還有更多需要解決的問題。

比如返程需要的燃料提煉問題，水和食物的持續供應，低重力環境下人類生理的變化，甚至於人多了之後產生的社會問題，以及火星和地球的關係處理等，都不是一個公司或一個機構一朝一夕能夠解決的。這些問題需要全世界國家跨領域的共同努力，才能實現。

馬斯克設想的未來火星城市

所以，馬斯克那個建立火星永久居住點的商業PPT，大家看看激動一下就罷了。只搭起來了藍圖和框架，算是起了個標題，文章要寫好，還得看下面的每一個字怎麼寫。當然，我們相信只要人類足夠團結，花上足夠的時間，這些難題終將會解決。

未來火星地下基地想像圖

或許未來生活在火星上的人類，走出地下住所之前，得先看一下火星天氣預報裡那項輻射預警指數，才好出門吧？

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