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未来月球和火星深空任务的主要担忧之一是宇航员的放射风险增加。他们将暴露在来自天然源的增强电离辐射下,如银河宇宙辐射、来自太阳的辐射(包括太阳粒子事件(SPE)中的高能带电粒子)以及地球周围的辐射带(1、2)。据估计,长期火星任务的累积辐射剂量将达到 1 Sv 或更多,具体取决于持续时间、屏蔽和太阳周期时间(3)。虽然这是一种罕见事件,但 SPE 粒子可进一步将其剂量增加到高达 10 Gy 的严重水平(4),这远远超出了辐射工作人员的剂量限值(5),并可能诱发严重的急性确定性效应,如造血功能退化(6)、生殖能力下降(7)、白内障(8),甚至死于急性放射综合征。出于对这些问题的考虑,美国国家航空航天局 (NASA) 和日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 等太空机构制定了剂量限制标准,以将宇航员的空间辐射暴露控制在可接受的水平以下。表 1 列出了 NASA 之前的职业剂量限值 ( 1 ) 和 JAXA ( 9 ) 参与低地球轨道任务的宇航员的现行剂量限值。NASA 的限制旨在将宇航员所患癌症的风险增加限制在 3% 以内;更准确地说,基于对风险预测的不确定性的统计评估,NASA 宇航员因暴露而导致致命癌症死亡的风险限值不得超过 3% ( 10 ),置信度为 95%。由于单位剂量癌症风险通常会随着年龄的增长而增加 ( 5 , 11 , 12 ),因此老年宇航员的剂量限值要高于年轻宇航员。此外,在同一年龄段,女性宇航员的限值高于男性,反映出乳房对放射线的敏感性明显增高(5,11,12)。从表1中的数值可以看出,这些剂量限制标准使得年龄较大的男性宇航员比年轻或女性宇航员有更多的太空旅行机会,这可视为一个不平等的问题。随后,美国国家科学院(NAS)近期建议,应用基于中位数估计的600 mSv的与年龄和性别无关的有效剂量职业限值,以使35岁女性的癌症死亡率达到3%(13),取消了对年龄和性别的特定限制。该建议有望为不同年龄段的男性/女性宇航员提供同等的飞行机会

扩大长期太空旅行宇航员的选拔标准

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