2024年9月26日(優分析產業數據中心)
2022 年，NASA 的阿提米絲 I 號無人任務不僅是一次繞月之旅，更是一場太空輻射的實驗！搭載著兩位特別的「乘客」——名為 Helga 和 Zohar 的人體模型，這趟旅程為我們揭開了長期太空飛行中宇航員將面臨的輻射挑戰，以及如何保護他們。
兩位出任務的當事人Helga 和 Zohar，圖片來源：Reuters
關鍵挑戰：輻射的無形威脅
太空輻射可不是隨便忽略的問題，尤其是對於未來長期的星際旅行來說。太空中瀰漫著銀河宇宙射線與來自太陽的粒子，這些東西可不是開玩笑的，它們可能會讓宇航員生病、增加癌症風險，甚至引發中樞神經系統的問題。這意味著，如果我們要實現像探索火星這樣的夢想，輻射防護技術必須先行突破。
Helga 和 Zohar：太空輻射的「人體實驗」
在阿提米絲 I 號太空船中，Helga 和 Zohar 這兩個特製的「輻射模擬人體」成為了輻射暴露的首席觀察員。這兩具模型被設計為女性身體的代表，因為女性通常對輻射更敏感。Zohar 穿戴了一件輻射防護背心，而 Helga 則赤裸「面對」太空輻射。兩者內部都裝有感測器，精確地測量從皮膚到內臟的輻射暴露情況。這一切數據不僅有助於了解輻射如何分佈於人體，還能讓我們進一步調整防護技術，保護未來的宇航員。
輻射防護技術的突破
初步結果顯示，Orion 太空艙內的防護設計確實有效。特殊的「避難所」區域提供了高達四倍的輻射保護——這對於宇航員在太空天氣（如太陽耀斑）爆發時至關重要。這也為未來的載人任務奠定了基礎，證實這樣的設計能有效保護宇航員。
更令人鼓舞的是，Orion 太空船在面對宇宙射線時的輻射暴露程度，居然比過去的無人探測器低了約 60%。這顯示出，專為防輻射設計的太空船確實具有巨大的保護效能。
探索深空：機遇與挑戰並存
隨著阿提米絲計畫將宇航員重新送上月球，我們已開始接觸到一個過去從未完全探索的區域——地球磁場外的太空輻射。這次任務中的數據將為我們帶來突破性的認識，尤其是如何在長時間飛行中保護宇航員免受星際宇宙射線的影響。
對太空產業而言，這些發現意味著輻射防護技術將成為未來太空探索中極具潛力的市場機會。不論是研發防護材料、提升艙體設計，還是為宇航員量身打造的輻射防護裝備，這些技術的需求將日益增長。
產業背景
輻射防護技術主要應用於核能、醫療、工業及科研等領域，旨在保護人員和環境免受有害輻射的影響。隨著核能發電、放射性醫療診斷和治療技術的發展，輻射防護技術的重要性日益增加。根據優分析產業數據中心的報告，輻射防護技術的應用範圍廣泛，涵蓋了從輻射遮蔽材料到輻射檢測設備的各個方面。
• 輻射遮蔽材料
輻射遮蔽材料是輻射防護技術的核心，主要用於阻擋或減少輻射的穿透。常見的遮蔽材料包括鉛、混凝土、鋼和聚乙烯等。這些材料的選擇取決於輻射的種類和能量。
鉛遮蔽：鉛具有高密度和高原子序數，能有效阻擋X射線和伽馬射線。鉛遮蔽常用於醫療X射線設備和核能設施。
混凝土遮蔽：混凝土具有良好的遮蔽性能，常用於核電廠和放射性廢物儲存設施。
鋼遮蔽：鋼材強度高，適用於需要結構支撐的遮蔽應用，如核反應堆壓力容器。
聚乙烯遮蔽：聚乙烯能有效遮蔽中子輻射，常用於核反應堆和中子源設施。
• 輻射檢測設備
輻射檢測設備用於測量和監測環境中的輻射水平，確保輻射防護措施的有效性。常見的檢測設備包括蓋革計數器、閃爍計數器和半導體探測器等。
蓋革計數器：適用於測量α、β和γ輻射，廣泛應用於環境監測和個人劑量計。
閃爍計數器：利用閃爍體材料將輻射轉化為光信號，適用於高靈敏度的輻射測量。
半導體探測器：具有高能量分辨率，適用於精確測量γ射線和X射線。
• 輻射防護設施
輻射防護設施包括遮蔽牆、遮蔽門和輻射防護服等，用於保護人員免受輻射傷害。
遮蔽牆和遮蔽門：通常由鉛或混凝土製成，用於隔離輻射源和工作區域。
輻射防護服：由鉛橡膠或其他遮蔽材料製成，用於醫療和工業輻射防護。
